Как правильно рассчитать площадь крыши?
При строительстве перед людьми возникает масса самых разных проблем. Одна из них – обустройство кровли и подсчет необходимого для ее постройки количества материала. Узнать его можно только при условии верного подсчета площади, которую требуется перекрыть.
Особенности
Рассчитать площадь крыши по неким универсальным формулам не получится. Для простой односкатной кровли подобные подсчеты наиболее просты, но всегда есть нюансы, игнорирование которых приводит к печальным последствиям.
Подсчет площади подразумевает всегда:
- точное измерение высоты;
- выяснение степени наклона;
- определение объема нужных стройматериалов и крепежа к ним (как завершающий этап).
Формы конструкции
Площадь скатной крыши подсчитывается в зависимости от того, какой геометрической фигуре соответствует предполагаемая кровля – чаще всего это равнобедренные треугольники, трапеции, прямоугольники и параллелограммы. Но важно учитывать, что практически все крыши все равно состоят из нескольких скатов.
Односкатный вариант просчитывается по формуле для прямоугольника.
Если скатов два, требуется лишь применить ту же формулу к каждому из них и суммировать полученные результаты.
Крыша из четырех скатов рассчитывается как сумма пары трапеций и пары же треугольников с равными сторонами.
Если форма очень сложная, надо будет израсходовать больше времени, но основные принципы остаются примерно теми же самыми. Первым шагом оказывается разбивка на простейшие геометрические фигуры. Потом применяются те же формулы для расчета площади любой из них, что и в стандартном случае. Нельзя забывать, что длина скатов отсчитывается от завершающих линий карнизов до коньковых элементов.
Когда участок неправильной формы, целесообразно делить его на еще более мелкие фрагменты, чтобы кардинально упростить выполнение расчетов.
Не следует вычитать из полученных результатов дымоходы и вентиляционные каналы, встроенные в крышу окна и другие подобные элементы. При расчете площади плоской кровли под укладку наплавляемых рулонных материалов площадь парапетов учитывается отдельно. Необходимо принять во внимание, как будет расположен свес – по периметру, с закрытым парапетом или с нижним свесом и трехсторонним парапетом.
В самом простом виде площадь плоской крыши можно принять равной общей площади здания, с добавлением разве что свесов и других выходящих за контур элементов. Но такая схема расчета приемлема только в том случае, если нет на самом деле никаких углов.
При должном старании несложно будет подсчитать самостоятельно и площадь фронтона. Для этого не будет необходимости даже обращаться к помощи онлайн-калькуляторов. Конфигурация фронтонов тесно взаимосвязана с геометрией скатов: так, треугольные варианты чаще всего сопровождают формирование кровель с двумя скатами. При установке конструкции до подготовки стропильных каркасов рассчитывать площадь и высоту фронтонов нужно с особой тщательностью.
Произвести необходимые расчеты, как всегда, помогает использование «школьных» формул. Электронные калькуляторы целесообразно использовать только для самопроверки.
Длины стен торцов, делимые пополам, перемножают с тангенсом угла, который создает скат и основание крыши. Для нежилого помещения под кровлей высота будет намного меньшей, чем для активно используемого людьми. Стенка треугольной формы подсчитывается путем перемножения высоты самого фронтона и длины кровельного основания. Этот результат нужно уменьшить на 50%. В случае со стеной «трапецией» берут ½ от суммарной длины оснований, умножают ее на высоту. Пятиугольный фронтон условно разделяют на верхний треугольник и нижнюю трапецию – это упрощает подсчет.
Подсчитать площадь Г-образной крыши с различным уклоном тоже не составляет особенного труда. По своей природе она образована из пары типовых двускатных конструкций, стыкуемых под прямым углом. Общая конфигурация для упрощения расчетов разбивается на четыре подобных прямоугольные трапеции. Вычисленные площади суммируют и получают окончательный результат.
Упростить работу (отказаться от замеров отдельных скатов и плоскостей) можно, если иметь на руках тщательно подготовленный план.
Метод расчета
Посчитать квадратуру кровли дома правильно не получится, если не разобраться, какова точно ее форма. При отсутствии четких и однозначных планов придется подготовить их самостоятельно, нарисовав все необходимые чертежи от руки. Равнобокая трапеция рассчитывается с учетом не только ширины скатов, но и длин оснований и высоты. Подготавливаемый план кровли должен отражать все длины, ширины и высоты с погрешностью не более 1 см. Если можно произвести измерение точнее, обязательно стоит воспользоваться таким шансом.
Желательно подготавливать план в нескольких проекциях сразу, а каждое измерение и каждый шаг расчета перепроверять. Ошибка может оказаться очень дорогой, притом в буквальном смысле слова. Определять число квадратных метров можно и с земли, и с самой крыши, и с чердака.
Чтобы повысить точность измерений и расчетов, рекомендуется обращать внимание даже на асимметричность края, на избыточную ширину конька, на изменения углов наклона в разных местах. Кровля, наклоненная под углом 9 градусов, на 10% больше по размеру, чем идентичная плоская.
Если наклон увеличивается до 56 градусов, коэффициент пересчета достигает уже 1,8, а приблизительное изменение его при росте угла на 10 градусов составляет 15%. Углы наклона скатов в домах, покрытых симметричными двускатными крышами, определяются в зависимости от протяженности основания равнобедренного треугольника, формируемого скатами. Чтобы просчитать нахлест, требуется умножать длину дома на длину стропил.
Площадь всех скатов по отдельности определяется как длина дома с прибавлением фронтального и карнизного свесов, умноженная на длину стропил + длину свеса. Если крыша односкатная, удваивать полученное число не нужно.
Для максимально точного просчета метража треугольника или любой другой геометрической фигуры полученные по формулам результаты нужно увеличивать на 10-15%. Это позволит компенсировать возможные ошибки и брак при укладке кровельного материала. Несколько сложнее будет высчитать площадь кровли для последующей огнезащитной обработки и для пропитки антисептическими составами. Методы примерно те же самые, но потребуется еще учесть рекомендованные пожарным надзором коэффициенты. Они позволят компенсировать и расчетные ошибки, и перерасход пропитывающих смесей.
Проблема в том, что специальная пропитка наносится не на кровлю, а на обрешетку и верхние части перекрытий, стропила, фермы и ригели. Но стропила, балки и другие подобные элементы имеют намного меньшую площадь, нежели сама крыша. И потому в большинстве случаев для точного прогнозирования потребности в обработке антипиренами придется ввести коэффициент 1,2. Он же успешно «поглотит» и все неровности.
Советы и рекомендации
Угол наклона кровли вычисляется между наклоненными стропилами и перекрытием. При подсчете площади поверхности, которую должны будут занять листы металлочерепицы, шифера либо профнастила, нельзя забывать, что одна из волн тратится на соединения с соседними листами. Поэтому придется добавить еще 10% к полученной площади уже после всех расчетов и корректировок. Также учитывают, что листовые материалы измеряются в погонных метрах, которые потребуется сначала пересчитать в квадратные, и лишь затем сравнивать с размерами крыши. Дополнительно проверить себя можно, воспользовавшись специализированными онлайн-калькуляторами непосредственно от крупных поставщиков избранного покрытия.
Если кровля не имеет настенного желоба, добавляют 7 см на спуски над карнизами. А в том случае, когда есть и желоб, и карниз, и свес, длину можно сократить на 70 см. Обсчитывать площади парапетов, брандмауэрной стены и прочих конструкций, не связываемых физически с главным покрытием, нужно дополнительно. Принимать во внимание стоячие фальцы, если единичные детали покрываются кровельной сталью, нет необходимости.
Также можно проигнорировать обход бруса основания рулонными покрытиями. По существу, он не играет роли, как и обустройство фартуков.
И еще про игнорируемые детали: нет необходимости просчитывать присоединения кровли к:
- парапету;
- зенитному фонарю;
- тепловому шву;
- трубе;
- шахте вентиляции;
- стене.
Покрытия частей одной крыши, расположенных в различных плоскостях и отсоединенных другими материалами, рассчитываются каждое по отдельности. Если проекта здания нет или он вызывает определенные сомнения, лучше все величины измерять по факту. Затраченные усилия обернутся сторицей, ремонтировать или строить с нуля окажется намного проще. Тем более что неучтенные на планах и схемах большого масштаба сантиметры в реальности оборачиваются целыми метрами погрешности.
Максимально точный результат получается у профессиональных строителей и проектировщиков – к ним и следует обращаться, чтобы получить качественную услугу.
Когда дело доходит до формирования сметы, нельзя забывать об использовании крепежа и доборных элементов. Их распределение по площади крыши должно быть равномерным, за исключением тех случаев, когда иной порядок продиктован технологией. Целесообразно учесть, что в отдельных вариантах покрытий количество отходов может достигать 50%. Удивляться и возмущаться здесь бессмысленно, такова технология. Именно поэтому расчет площади кровли – это еще не все, хотя и очень важно для дела.
В грамотно составленных сметах не должно быть такого, чтобы простой расчет по площади принимался за основу оценки стоимости. И даже если проведена незначительная корректировка по непонятным коэффициентам, которую никак не обосновывают, доверять такой смете нельзя.
Лучше обратиться за помощью в другую организацию. Все цифры и расчеты, которые представлены проектировщиками, стоит лично перепроверить. Используя онлайн-калькулятор, помощь архитекторов заменить нельзя, но получится по крайней мере высчитать все так, чтобы кровля была надежной при обычных условиях эксплуатации.
О том, как правильно рассчитать площадь крыши, смотрите далее.
Источник
Как рассчитать плоскую кровлю: снеговая и другие виды нагрузок, габариты
Кровельные конструкции с уклоном в пределах 1-11° относятся к плоским и рассчитываются с учетом повышенных требований к надежности, герметичности и изоляционным свойствам.
При простой конфигурации стен и индивидуальном использовании расчет таких крыш при желании выполняется своими силами, после сбора нагрузок и уточнения условий эксплуатации.
Виды нагрузок и расчет
Конструкция воспринимает два основных вида нагрузок: постоянные, включающие собственный вес перекрытия, ограждений и пирога, и временные (снеговая и ветровая нагрузка, вес оборудования, людей и перемещаемых по поверхности объектов). Оба вида учитываются при расчете в комплексе.
В случае стандартной, неэксплуатируемой плоской крыши суммируются:
- Собственный вес конструкции (соответственно тип и слои пирога должны быть определены заранее).
- Снеговая и ветровая нагрузка.
- Вес людей, периодически перемещающихся по кровле с целью ее осмотра и обслуживания. (до 150 кг/м²).
- Нагрузка от объектов постоянного размещения (антенн, климатического или вентиляционного оборудования).
Непосредственно перед суммированием все собранные нагрузки умножаются на коэф.надежности (см.табл.):
Расчет нагрузок на плоскую крышу усложняется при планировании ее постоянной эксплуатации, а именно – при размещении на ее поверхности:
- тяжелого оборудования;
- кафе;
- клумб;
- теплиц;
- спортивных площадок;
- паркинга.
Так, при размещении на поверхности кровли кафе, ресторанов или мест возможного скопления людей в общей нагрузке прибавляют от 480 кг/м², спортивных или концертных площадок – 360.
Особого внимания требуют крыши, рассчитываемые на интенсивное перемещение транспорта. Помимо сверхвысоких весовых нагрузок (до 25 т/м²) при их проектировании важно исключить или как минимум снизить влияние вибрационных воздействий.
По понятным причинам расчет таких конструкций доверяют профессионалам.
Снеговая
В отличие от крутых скатных конструкций плоские крыши всегда испытывают влияние снеговых нагрузок, без исключений учитываемых при расчете. Точный алгоритм зависит от назначения крыши, но в большинстве случаев пошагово:
Определяется максимальная высота снежного покрова на плоской крыше и его вес на 1 м². Данный параметр можно найти опытным путем (измерив высоту снега на соседних плоских крышах в пик снегопадов) или взять из таблиц, после определения климатической зоны региона строительства.
Помимо среднего объема выпадаемого снега при расчете данной нагрузки следует учитывать конкретные климатические особенности региона и участка. Особое внимание уделяется влажности и температурным условиям – накапливающий влагу, но не растаявший снег весит в 2-3 раза больше сухого.
При повышенных требованиях к надежности или неблагоприятных климатических условиях полную снеговую нагрузку находят путем сложения кратковременной (Sp) и длительной (Sp*0,7) нагрузки. Итоговое значение для каждой все также умножается на коэф. надежности – 1,4.
Помимо прибавления полной снеговой нагрузки к другим полученное значение используется для проверки прочности и несущих способностей самых слабых элементов плоской крыши. В частности, эта величина учитывается:
- При расчете предельно допустимого прогиба самой конструкции или отдельных элементов у балочных разновидностей. Ярким примером последних служат плоские кровли торговых центров и павильонов.
- При проверке несущих способностей вертикальных опор перекрытия или основания плоской крыши.
- При проверке локальной прочности кровельных покрытий. В отличие от скатных конструкций поверхности плоских крыш покрываются мягкими рулонными материалами. При высоком влиянии снеговой нагрузки требования к их прочности, числу слоев или надежности крепления ужесточаются. Особое внимание уделяется участкам примыкания к парапету и нижним локальным зонам.
Как посчитать габариты крыши?
Расчет начинается с составления чертежа конструкции, учитывающего точные размеры постройки, требования к парапету, уклону и системе водоотвода.
При сравнительно небольшой площади крыша закладывается с одним общим уклоном в одну сторону (в идеале – не выходящую на дорожки, террасы или зоны отдыха и учитывающую влияние сильных постоянных ветров).
На крышах со сложной геометрией стен или большой площадью план разбивается на отдельные участки с треугольной или ромбовидной разуклонкой, отводящей влагу к внутренним узлам водосбора, парапетным воронкам или к тем же наружным сторонам.
Площадь
Простая форма поверхности исключает потребность в сложных формулах: площадь плоской кровли находится путем умножения ее длины на ширину. При этом длину наклонной части находят по формуле:
- Lk – длина горизонтальной части крыши;
- α – выбранный или расчетный угол наклона.
Несмотря на небольшую величину последнего пренебрегать им не рекомендуется, допустимая погрешность при расчете габаритов плоской кровли варьируется в пределах ±10 мм, не более.
Высоту
При проектировании таких конструкций заранее выбирается способ заложения нужного уклона (от 1,5-3° для эксплуатируемых крыш, 3-6° — зеленых, инверсионных и эксплуатируемых).
Облегченные балочные виды, конструкции с основаниями из профнастила или заливаемые на месте бетонные перекрытия могут закладывается с нужным углом на этапе строительства, но при работе с готовыми ж/б основаниями отвод влаги чаще обеспечивает разуклонка. Рекомендуем почитать другие наши статьи об устройстве и монтаже плоской крыши своими руками, а том числе по деревянным балкам и на каркасном доме.
Требуемая высота подъема рассчитывается путем умножения длины ровной горизонтальной части крыши на тангенс угла ее наклона. При необходимости расчета объема раузуклонки (требуемом для получения количества используемых материалов и их веса) используется простая формула:
V = (a∙b1 + a∙(b2 – b1) / 2)∙с, где
- а длина основания разреза (она же – ширина крыши);
- b1 и b2 – мин. и максимальная высота среза (в частном случае b1=0);
- с – длина конструкции.
Толщину
Алгоритм расчета пирога и сечения плоских крыш зависит от способа его обустройства (с размещением утепляющей прослойки под, между и поверх основания) и типа (классического или инверсионного, эксплуатируемого или нет).
Число и порядок монтажа слоев выбираются заранее и учитываются при выборе высоты возведения парапета (при наличии, расстояние от наружного слоя до края ограждения не может быть меньше нормативного), определении точной весовой нагрузки от пирога, проектировании систем вентилирования и водоотвода.
Толщину рулонных покрытий, обмазочного слоя или кровельных покрытий указывает производитель, сложить их вместе не составит труда. Основные сложности заключаются при определении числа и толщины каждого слоя, включая дренажные, армирующие, разделительные или пригрузочные. Особое внимание уделяется толщине утепляющей прослойки, обосновываемой теплотехническим расчетом, учитывающим регион строительства и параметры самой теплоизоляции.
Сечение несущего основания подбирается с учетом суммарных весовых нагрузок и проверяется на прочность на изгиб. Особого внимания требуют конструкции с большой площадью, прогибающиеся посередине или в местах накопления снега. При существенных снеговых или других временных нагрузках они требуют дополнительного укрепления или герметизации.
Важно! Помимо суммирования толщины всех прослоек на этом этапе проверяется соответствие их характеристики ожидаемым эксплуатационным нагрузкам.
Сервисы и онлайн-калькуляторы
Большинство популярных строительных онлайн-калькуляторов (stroy-calc.ru, grandline.ru и аналоги) рассчитывают эту конструкцию как односкатную с минимальным уклоном.
Такой подход допустим при заложении облегченных пологих конструкций с балочной системой стропил, но для расчета ж/б перекрытий и пирога эксплуатируемых крыш эти сервисы подходят плохо. В то время как профессиональные программы типа ZVsoft с таким задачами справляются лучше, но в онлайн-режиме они работают редко.
Выбрать схему разуклонки, раскладки утеплителя, рулонных покрытий и крепежей помогают сервисы производителей кровельных материалов для плоских крыш. Примером служат калькуляторы Технониколь nav.tn.ru.
Из видео узнаете, как сделать расчет ветровой нагрузки на плоскую кровлю с помощью онлайн-калькулятора:
Заключение
В заключение стоит отметить, что при проектировании таких конструкций помимо сбора нагрузок и расчета габаритных размеров (в целом простого и практически исключающего ошибки) следует заранее определится со способом обустройства парапета, участков примыкания к вертикальным конструкциям и узлам водосбора.
При площади крыши более 50 м² в схему вводят дефлекторы для вывода влаги из пирога, в свою очередь нуждающиеся в выборе правильного места установки.
Источник