Як зробити розрахунок висоти даху – як правильно розрахувати висоту гребеня двосхилої покрівлі

Висотою розміщення коника визначається статичний вигляд, його технічні характеристики та архітектурна специфіка. Важливо при складанні проєкту точно визначитися з правильними пропорціями конструкцій. Щоб досягти найкращих результатів, варто краще розібратися в тому, як обчислити висоту даху – про це, власне, і піде мова в цій статті.

На що варто орієнтуватися при виборі висоти коника

Канал – це ребро двосхилого даху, розташоване горизонтально, яке формується там, де з’єднуються вершини похилих площин. Зробивши розрахунки висоти коника з завищеними або заниженими показниками можна не тільки зіпсувати архітектурну картину, але й створити проблеми, які в майбутньому вплинуть на процес експлуатації всього будинку.

Щоб краще зрозуміти, яке має бути співвідношення даху до будинку, потрібно уявити дах у вигляді рівностороннього трикутника. Таке виконання є найпоширенішим. Бувають, звичайно, і несиметричні двосторонні дахи, у яких площі скатів розрізняються. Але оскільки часто ухили протилежних сторін рівні, висота коника двосхилого даху визначається стандартним способом.

Рівносторонній трикутник поділяють на дві рівні частини. Лінія, що йде від вершини трикутника до його основи, є віссю симетрії, і, в нашому випадку, висотою гребеня.

Вплив атмосферних явищ

Кліматичний фактор – та змінна, яку варто обов’язково враховувати при проєктуванні даху.

До атмосферних явищ, які вплинуть на висоту даху, відносяться:

• Сила вітру. У регіонах, що характеризуються досить частими поривами вітру, краще зводити пологі та низькоскатні покрівельні конструкції ухилом до 10 градусів. Там, де вітри стримані, коник може бути встановлений будь-якої висоти.
• Чисельність опадів. Опади вважаються найбільш імовірними загрозами, що викликають протікання і призводять до поступового руйнування кроквяної системи та всього покрівельного пирога. Приміром, з дахів під нахилом 45 градусів опади сходять значно швидше, ніж з більш пологих.
• Об’єми снігових опадів. В регіонах, де з року в рік випадають рясні зимові опади, найкраще споруджувати дах з ухилом, що перевищує 45 градусів. Таким чином, можна досягти швидшого сходження снігу, чого не можна сказати про дахи з малим ухилом, де більшу частину снігу доведеться зчищати вручну.

Всі ці дані можна отримати з місцевої метеослужби. Як варіант, їх можна роздобути самому в літературі з будівельної кліматології БНіП 23-01-99 або за наявними картами районування СП 20.13330.2011.

Як розрахувати висоту при обладнанні горища у двосхилого даху

Розрахунок висоти даху також буде залежати від того, чи збираєтеся ви встановлювати горищне приміщення. Якщо збираєтеся, то горищний простір від будинку буде відокремлений стелею. Горище може бути житловим і нежитловим. Конструкція з житловим горищем, як правило, має прямокутну схему, при якій кроквяна система буде складатися з двох ярусів.

Визначаючись з тим, якої висоти має бути коник даху в разі наявності горища, потрібно розрахувати дві величини: висоту нижнього сегмента даху і висоту вершини, що спирається на нижній ярус. Нижній ярус, найчастіше, має висоту 2,0-2,03 метра.

Крім того, потрібно врахувати зростання самого високого господаря будинку, додавши до цього показника 30-40 см, для того, щоб у приміщенні було зручно і безпечно пересуватися. Розміри верхньої частини ламаного даху можуть бути будь-якими, вони будуть визначатися згідно з індивідуальними вподобаннями господарів.

Висота коника горищ, які не будуть призначатися для проживання, буде залежати від норм пожежної безпеки.

Ще один варіант безгорищного приміщення – з простором у поєднанні з основною коробкою. Як правило, воно знаходиться на одній висоті зі стелею попереднього поверху. Горища мансардного типу споруджують за двосхилим схемою, при цьому мауерлат повинен бути покладений на стіни вище 1,4 метра. У випадку з половинчастою мансардою відлік висоти гребеня починають від нижньої межі мауерлату.

Робимо розрахунок, виходячи з типу покрівельного матеріалу

Ще одним фактором, що впливає на те, як розрахувати висоту гребеня двосхилого даху, є тип використовуваного покрівельного матеріалу.

Для вибору відповідного покрівельного покриття, враховуючи висоту гребеня, можна скористатися деякими правилами:

• Висота ухилу похилої площині тим вище, чим менше штучні вузли даху. Велика кількість стиків найчастіше стає причиною потрапляння вологи під покрівлю, тому в таких випадках важливо зробити сходження опадів більш швидким.
• Чим нижче ухил вашого даху, тим менше на ньому повинно бути стикових швів. Найкраще в таких ситуаціях покривати покрівлю крупнолистовими та рулонними матеріалами.
• Чим більше маса покриття, тим ухил даху повинен бути крутіше. Виходить, що чим вище коник, тим менше тиск на систему крокв і перекриття.

Перед тим, як розрахувати висоту гребеня, врахуйте, що покрівля з високим коником вийде трохи дорожчою. Наприклад, для даху з нахилом 45 º потрібно у півтора рази більше матеріалу, ніж для конструкції з нахилом в 7-10º, а для покрівлі з нахилом в 60º потрібно коштів удвічі більше.

Як правило, відстані відповідних вузлів нахилу виробниками покрівельних матеріалів зазначаються в інструкції. Такі рекомендації варто врахувати, якщо ви розраховуєте, що ваша споруда прослужить довше. Враховуючи рекомендований ухил, ширину карнизних відсіків і розміри коробки будинку, можна з легкістю визначити висоту гребеня. В основному, висота даху відносно ширини будинку має більш менш стандартне співвідношення.Однак, при плануванні дахів використовуються й інші методи.

Для позначення кута скатів використовуються градуси, відсотки або десяткові дроби, серед яких є висота коника, а після дробу – половина прольоту. На будмайданчику ж легше користуватися третім варіантом. До процентних виразів вдаються значно рідше, тому що майстри та домашні умільці в них лише плутаються.

Монтаж наслонних крокв здійснюється на вже змонтований кониковий прогін. Це означає, що вже заздалегідь потрібно знати висоту розміщення коникового прогону. Якщо знати висоту гребеня, то можна не дивитися час від часу в проєкт. Методом вимірювань вираховується центр фронтальної стіни. У цьому місці чітко по вертикалі закріплюється брусок або жердина. Від верхньої межі заздалегідь змонтованого на стіну мауерлату вгору відраховується визначений нами розмір. Його і потрібно буде враховувати в момент зведення кроквяної системи.

Як обчислити висоту даху

Для правильного розрахунку висоти коник даху, а також, щоб висота даху відносно до висоти будинку була підібрана коректно, можна скористатися однією з численних програм-калькуляторів, які можна легко знайти в інтернеті. Користуватися ними дуже просто, результати обчислень виходять швидкими та точними.

Єдиний мінус – перевірити готові результати розрахунків не так вже легко без можливості наочної демонстрації проєктованої конструкції даху. А якщо ви випадково заб’єте в такий калькулятор неправильне число, то знайти помилку можна буде лише під час будівництва. Тому, буде набагато краще, якщо ви ще до обчислень перевірите всі цифри та особливості конструкції, щоб мінімальна помилка в майбутньому не коштувала вам значних незапланованих витрат.

Щоб розрахувати висоту гребеня даху якомога точніше, знадобляться знання з тригонометрії, а також уміння зводити будівлі в масштабі згідно зі схемою. Скористатися для цього можна або монітором, або простим паперовим листом.

Графічний та математичний способи визначення висоти коника

Щоб краще розібратися в тому, як розрахувати коник даху, можна скористатися такими методами розрахунків:

• Математичним – у цьому випадку обчислення розміру відбувається за формулою визначення довжини однієї зі сторін прямокутного трикутника.
• Графічний – потрібно створення схеми даху в масштабі.

При використанні математичного методу розрахунків, потрібно взяти формулу a= b × tgα, де а – висота коника; b – пів ширини прольоту; tgα – ухил, визначений господарем будинку, виходячи з технічних приписів і рекомендацій виробника покрівельного матеріалу.

Графічний метод передбачає отримання розмірів при перетині центру даху і лінії ската, що йде під певним кутом від останньої точки звису карниза.

Варто відзначити, що перерахованими методами можна визначити підйом даху, але не всю висоту гребеня. Справжні показники визначаються технологією монтажу верхніх частин крокв. При використанні висячих кроквяних систем висота коника буде такою ж. Те ж стосується наслонних систем, у випадку, коли вершина крокви виходить за лінію коникового прогону.

Коли кроквяні ноги виходять за межі прогону, то до висоти даху потрібно приплюсувати 2/3 товщини дошки або бруса, застосованого при зведенні кроквяної системи. Варто врахувати, що глибина врубання робить товщину матеріалу менше на третину.

В розрахунку, як правило, не враховуються лати, що укладаються на крокви. Неминучі під час зведення даху незначні відхилення, які можуть досягати 5-7 см – це нормально, оскільки до негативних наслідків не призводить.

Використання практичного методу розрахунків

Якою б не була висота одноповерхового будинку до даху, визначити висоту коника можна й практичним методом. Його використовують при розрахунках північноамериканські теслі, робота яких орієнтована на зведення малоповерхових каркасних будинків. Проте кардинально цей процес практично нічим не різниться з роботами, проведеними майстрами в інших країнах.

У даного методу є технологічна особливість: монтажний елемент крокв до основи здійснюється методом врубання. Крокви спираються на коникову дошку. При недотриманні цієї умови на етапі створення схеми та отримання розрахунків, ухил стане іншим, а цього краще уникати під час визначення крайнього параметра ухилу, рекомендованого виробником покрівельного матеріалу.

В основі обчислень ми знову маємо рівносторонній трикутник, поділений на дві однакові частини. У нас є ширина коробки будинку і ухил.

Послідовність визначення висоти коника буде складатися з таких дій:

• В першу чергу створюємо масштабовану схему, і вказуємо на ній точні розміри коробки будинку. Найкраще, якщо масштаб 1:100, при якому 1 см буде дорівнювати 1 метру в масштабі. Якщо вам з якихось причин з таким масштабом працювати незручно, можна вибрати свій.
• Визначимо центр прольоту, і вже від нього прокреслимо вгору лінію, яка є віссю симетрії покрівлі.
• За допомогою транспортира від кута коробки будинку позначимо кут нахилу створюваного даху. Для цього проведемо лінію, спираючись на позначений кут.
• Щоб визначити, на якій висоті буде потрібно розмістити дошку коникового прогону, варто спиратися на дані, отримані в результаті перетину осі симетрії даху з лінією нахилу скатів.
• Помічаємо абрис коникового прогону і стійки, на яку буде спиратися прогін. Їх лінія симетрії має збігтися з лінією симетрії покрівлі. Для цього потрібно в обидва напрямки від осі відкласти пів товщини коникової дошки та прокреслити лінії.
• Лінія нижньої сторони трикутника, діагональ і поруч розташована бічна грань коникового прогону разом зі стійкою вкажуть на визначений нами трикутник, у якого вертикальний катет буде дорівнювати висоті даху.
• Підйом робимо менше на третину товщини дошки – тобто на глибину врубання нижнього елемента крокв.
• Від визначеної нами висоти вгору відраховуємо ширину коникової дошки і прокреслюємо кониковий прогін, після чого – коникову стійку.
• Тепер згідно з масштабом креслимо кроквяну ногу, враховуючи, що у неї буде осідання на третину ширини через вирубки. Щоб зробити простіше роботи, паралельно діагоналі креслимо пряму лінію довжиною 2/3 товщини крокви.

Іншими словами, висота коника – це сума підйому даху і 2/3 товщини крокви. В реальності ідеальної точності в будь-якому випадку ви не отримаєте. Однак незначна похибка вважається такою, якою можна знехтувати. Незначні огріхи допускаються за будівельним нормативам споруди конструкції з дерева, зазначеним у збірнику СП 64.13330.2011. Ідеальний прорахунок характеризується урахуванням фізичних процесів на стискання і зминання дерев’яних елементів системи.

Конструкція даху будинку: типи та елементи

Затіваючи будівництво будинку, необхідно визначитися з типом майбутньої даху, адже типи і конструкції дахів істотно розрізняються. Від того, який тип буде обраний, багато в чому залежить функціональність всього будинку.

Конструкція даху будинку може розрізнятися в залежності від своєї геометрії і виду покрівельного матеріалу. Можна розділити всі дахи на дві великі категорії. До першої категорії відносяться плоскі дахи, а до другої – похилі даху.

Типи дахів

Проектування даху приділяють значну увагу, так як саме ця частина будови передає навантаження кроквяної каркаса, покрівельного покриття, а також від зовнішніх факторів (дощ, сніг, вітер тощо) на несучі конструкції будівлі. Помилки в розрахунках ухилу даху і кроквяної системи можуть стати причиною порушення цілісності будівлі, тому при їх проведенні слід керуватися чіткими інструкціями СНИП II-26-76 – «Покрівлі».

Незважаючи на те, що останні зміни були внесені до СНИП у далекому 1979 році, коли основної маси покрівельних матеріалів і новаторських ідей не було і в помині, сучасне проектування конструкцій дахів виконується за аналогією минулих років, або покладаючись на документацію виробника.

На сьогоднішній день існує велика кількість варіантів облаштування дахів (в залежності від кліматичного пояса і використовуваних покрівельних матеріалів), але всі вони можуть бути згруповані за такими ознаками:

• ухил ската
• форма
• вид несучої конструкції
• кількість скатів даху

Спільними узами всіх типів дахів є покрівельний пиріг і перекриття верхнього поверху. Почнемо наш огляд з того, як діляться даху в залежності від кута нахилу.

елементи конструкції плоского даху

Плоскі дахи являють собою відносно рівні площини, що мають ухил менше 5 градусів. Такі дахи відрізняються невеликою витратою будматеріалів і використовуються для господарських будівель, гаражів, сараїв, альтанок, дачних будиночків, саун. Вони не мають горищних приміщень, а утеплятися можуть лише зсередини приміщення.

Перевага плоских дахів полягає в тому, що такі дахи можуть використовуватися як основи для яких-небудь додаткових будівель або бути майданчиками для перебування на них людей.

У свою чергу, плоска покрівля також ділиться на кілька різновидів:

• вентильована — передбачає вільний простір між утеплювачем і гідроізоляцією, що дає вільний доступ повітря до теплоізоляційному шарі і сприяють активному видалення вологи
• невентилируемая — герметичний покрівельний пиріг без доступу повітря з зовнішнього простору
• інверсійна покрівля — вид дахів, де використовується зворотний порядок укладання шарів покрівельного пирога (ідеальний варіант для облаштування експлуатованих дахів і зелених живих покриттів).

Конструкція скатних дахів передбачає похил даху більше 5 градусів.

Скатні дахи підрозділяються на наступні типи:

• Односхилі. Найбільш економічний і простий тип дахів. Являють собою одну площину, яка спирається на дві основні стіни будівлі, що мають різну висоту. Як і плоскі дахи, використовуються для покриття промислових приміщень, складів, гаражів, лазень і т. д. тобто, для звичайної захисту будівель від вітрів і опадів. Зазвичай не є експлуатованими.

класична двосхилий дах

• Двоскатні. Мають дві площини, які спираються на стіни однакової висоти. Між собою площині з’єднуються за однією із сторін, утворюючи під собою вільний простір різного обсягу. Боковини даху закриті фронтонами, що захищають будинок з двох сторін. Дахи можуть мати різний ухил і різну довжину звису.
• Ламані (вони ж мансардні) даху. Мають також два ската, але кожен скат складається з двох площин, з’єднаних між собою під тупим кутом. Зазвичай такі дахи роблять для забезпечення достатньо просторого горищного приміщення. Часто мають у своїй конструкції мансардні вікна, розташовані у верхній частині схилів.
• Вальмові дахи. Мають два великих і два маленьких ската. Великі скати з’єднуються як у двосхилим даху, але замість фронтонів від торців коника спускаються бічні скати, що називаються вальмами. Якщо вальми не доходять до стін, то такий вид даху називається полувальмовым. Вальмові дахи відмінно витримують вітрові навантаження. Можуть мати мансардні вікна. Є найбільш складними в проектуванні і виготовленні.
• Шатрові дахи. Види конструкцій дахів можуть включати в себе і такі незвичайні даху, у яких є чотири однакових ската, що з’єднуються в одній верхній точці. Кожен скат має трикутну форму, за рахунок чого конструкція шатрового даху повністю симетрична по всіх напрямах.

Крім того, всі скатні дахи розрізняються по висоті. Значна висота дозволяє не тільки створювати житлові приміщення під дахом, але і сприяє швидкому сходу з даху снігу і дощу. У той же час в районах, де панують сильні вітри, високі дахи необхідно додатково підсилювати зсередини.

елементи конструкції даху

Конструкція даху будинку являє собою сукупність багатьох елементів, взаємодія яких між собою створює необхідний захисний каркас для всього будинку. Якщо хоча б один з елементів конструкції виготовлений або встановлений неправильно, то це може вплинути на міцність і довговічність всієї даху.

Каркас або кроквяна система

Будь-який тип дахів включає в себе мауерлат, систему крокв підпор і підкосів, які є кістяком даху і основою для укладання покрівельного матеріалу.

Всі елементи конструкції крокв виготовляються з деревини переважно хвойних порід, яка володіє невеликою вагою і довговічністю. Крім того, смоляні виділення захищають дерево від гниття.

Мауерлат служить для опори кроквяної системи і являє собою брус досить великого перерізу, розташований по обидва боки будинку, над його несучими стінами. До стін мауерлат жорстко кріпиться металевими болтами, шпильками або дротом. Важливо закріпити брус міцно, так як він буде пов’язаний з кроквами. Від стін брус ізолюється за допомогою руберойду або будь-якого іншого ізоляційного матеріалу. Це гарантує його збереження і довговічність. Товщина мауерлата зазвичай береться не менше 15 сантиметрів по меншій стороні.

елементи кроквяної системи

Кроквяні конструкції даху виконують дуже важливу функцію щодо підтримання решетування та розташованої на ній покрівлі. Крокви можуть бути висячими або наслонними.

• У тому разі, коли конструкція будинку має опорні стіни або перегородки, застосовують наслонние крокви. Вони використовуються при відстані між прогонами даху 4-6 метрів.
• При більшій відстані прольотів встановлюються додаткові опори.
• Наслонні крокви складаються з двох кроквяних ніг спираються однією стороною на мауерлат, а інший сполучені між собою або прикріплені до коньковому брусу.
• З’єднуються кроквяні ноги між собою у верхній частині ригелем.
• Матеріал для виготовлення наслонних крокв повинен мати переріз не менше 5 сантиметрів. Рекомендована відстань між кроквами становить 1-1,5 метра. При необхідності під похилі ноги встановлюються дерев’яні підпірки з бруса.

Висячі крокви застосовують у тому випадку, якщо проліт даху становить понад 7 метрів за відсутності межстенных перегородок. Також їх використовують у разі облаштування мансардного поверху, коли перегородки під кроквами будуть явно зайві. Складаються такі крокви з двох кроквяних ніг, сполучених між собою горизонтальною затяжкою, закріпленої до ніг за допомогою вертикальної стійки і похилих підкосів. Така конструкція не вимагає додаткового посилення, так як затягування своїми кінцями спирається на мауерлат.

Обрешітка і покриття

Обрешітка ставиться поверх кроквяної системи і служить для розміщення необхідного покрівельного покриття. В залежності від того, яка покрівля буде укладатися, вибирається тип обрешітки. Розрізняють суцільне і розріджену обрешітки.

Суцільна обрешітка монтується у разі застосування рулонних покрівельних матеріалів, м’якої покрівлі, черепиці або іншого штучного матеріалу. Відстань між сусідніми дошками не повинен перевищувати 10 мм. Рекомендується суцільну обрешітку монтувати двошаровою, з розміщенням між шарами гідроізоляційної прокладки. Це може бути руберойд, изопласт або інші рулонні матеріали. Така прошарок захищає покрівлю від вітру і зайвої вологи.

Розріджене решетування застосовується у разі укладання листового матеріалу. Найбільш популярні листова металочерепиця, азбестоцементний шифер, ондулін, біолайн, профнастил. Оскільки навантаження на окремі планки підвищена, бажано використовувати брус товщиною не менше 2,5 см Відстань між окремими планками обрешітки не повинно перевищувати 60 див.

остаточний вид покрівельного пирога

В цілях підвищення довговічності кроквяної системи і обрешітки можна покрити всі дерев’яні елементи спеціальним просоченням, захищає деревину від шкідників і гниття.

На підготовленій решетування розміщується вибраний покрівельний матеріал. При необхідності покрівля включає в себе утеплення, в якості якого можуть використовуватися тверді матеріали типу екструдованого пінополістиролу або пінопласту, а також м’яке утеплення у вигляді мінеральної вати. Обов’язковою умовою при наявності утеплення є присутність шару пароізоляції і гідроізоляційного шару.