Расчет строительных материалов и их стоимости на крышу

Крыша – это прочная часть здания, относящаяся к несущимся конструкциям, расположенная сверху и защищающая внутренние помещения от проникновения атмосферных осадков. Крыша должна быть прочной и устойчивой, обладать гидро- и теплоизоляционными свойствами. При постройке следует обязательно учитывать противопожарные нормы. Кроме того, крыша – это украшение дома, она может полностью изменить его внешний вид – придать ему современный или старинный стиль, сделать его зрительно более высоким и воздушным или, наоборот, надежным и устойчивым.

Классификация по способу строения. Существуют два вида крыш: чердачные и совмещенные. Чердачная крыша – это такая конструкция, которая состоит из наружной кровли и строительных ферм, которые её поддерживают. На балки обычно кладут обрешетку или настил. Уклон крыши может быть различным, он зависит от двух условий: материала, который используется для кровли, и климата природной зоны, в которой строится дом. При большом количестве осадков скат крыши делают под углом 45° и более, а если преобладает сухая погода и сильные ветры, то уклон не должен превышать 30°. Когда для кровли применяются штучные материалы, то угол нельзя делать меньше 22°. Для рулонных материалов оптимальным будет угол от 5 до 25°, а для асбоцементных листов и черепицы - 25-35° и более. С увеличением уклона крыши возрастает расход материалов и ее общая стоимость.

Классификация по уровню теплоизоляции. Крыши бывают теплыми и холодными. Наличие в конструкции чердака определяет их как теплые, так как его устройство обеспечивает теплоизоляцию, за счет воздушного пространства, образуемого поверхностью крыши, наружными стенами и перекрытием верхнего этажа. Он защищает здание от холода, обеспечивает проветривание и влагообмен различных элементов конструкции. Также его устройство существенно увеличивает надежность и срок службы дома, но общая стоимость строительства повышается, потому что чердак не входит в число жилых помещений. В этом случае, можно организовать мансарду, которая представляет собой жилую комнату, расположенную прямо под кровлей, а её стенами являются боковые поверхности крыши.

Классификация по форме. Односкатные – это крыши, имеющие одну наклонную поверхность. Они опираются на две стены разной высоты. Наклон, как правило, обращают к наветренной стороне, чтобы защитить дом от дождя и снега. Они недороги и экономичны, потому что устройство их несущей конструкции очень простое. Кроме того, односкатные крыши позволяют максимально использовать внутреннее пространство постройки. Обычно такие крыши используют в гаражах, сараях и навесах, но иногда они встречаются и в коттеджах. Двускатные – это классический вариант для небольших коттеджей. Крыша образована двумя скатами, направленными в противоположные стороны. Торцовые стены получаются треугольными, их называют щипцами и фронтонами. Они недороги и удобны, их скаты обычно делают не очень крутыми. Вальмовая – это четырехскатная крыша с треугольными скатами по торцовым сторонам. Бывает, что вальма не доходит до карниза – тогда она называется полувальмовой, они нужны для защиты фронтона. Обычно в них делают слуховые окна. Строить вальмовую крышу достаточно трудно, и стоимость ее довольно велика, но она значительно лучше выдерживает ветровые нагрузки. Шатровые – это крыши с четырьмя скатами в виде одинаковых треугольников, сходящихся в одной точке. Такое устройство было распространено в русском каменном зодчестве еще с XVI века. Шатрами из дерева или кирпича покрывались религиозные постройки и крылечки домов. Кирпичные крыши складывают из наклонных или горизонтальных рядов кирпича, а деревянные - укладкой бревен с уменьшающимися длинами сторон.

Многощипцовые - типы крыш которые встречается довольно редко из-за своей высокой стоимости и трудоемкости. Ее устраивают над домами сложной планировки, а также для бокового освещения мансард, или образования фронтонов над входом.

Мансардные – представляют собой не два, а четыре ската, соединенных под тупым углом. Этот тип крыши часто применяется в индивидуальном строительстве.

Несущие конструкции крыши. Основные элементы, из которых состоит крыша – это деревянные балки (стропила) или сборные фермы, представляющие собой несущие конструкции. Они состоят из верхнего и нижнего пояса и находящейся между ними решеткой из скосов и подкосов. Другими составными частями крыши являются кровельное основание, гидро- и теплоизоляционный слой и кровля. Стропила - это несущие конструкции чердачных помещений. Древесина, из которой они сделаны, должна проходить строгий отбор, в ней не должно быть червоточин, сучков или трещин. К рубленым стенам концы стропил прикрепляются специальными скобами, а к каменным – при помощи металлического ерша, который вбивается в четвертый ряд кладки. От него отходят две петли из скрученной проволоки, которыми крепятся балки. Еще одно отличие построек из камня – концы стропил должны опираться на крепкий брус, который распределяет нагрузку на стену. Его располагают по всей длине здания. Там, где предусмотрен выход дымовой трубы от печки, устраивают противопожарный разрыв – между всеми элементами конструкции оставляют щель шириной не меньше 13 см. Основой для формы кровли служит строительная ферма. В различных крышах имеются свои особенности, но чаще всего опоры построены треугольником – это самая прочная конструкция из наименьшего числа элементов. Стороны треугольника образуют две стропильные ноги. Они получили название - верхний пояс фермы. Нижний пояс создают затяжки. Верхние концы ног жестко соединены с коньковым прогоном. Нижние части стропил и затяжки закреплены на внешних стенах. Такая конструкция весьма непрочна и способна выдержать лишь легкую кровлю. Для большей надежности фермы дополняют добавочными подпорками - подкосами, стойками, схватками.

Кровля. Кровля является самым верхним элементом крыши. К ее выбору следует отнестись с большой ответственностью, поскольку она предохраняет все конструкции дома от негативных влияний окружающей среды, препятствует проникновению атмосферных осадков и обеспечивает необходимый уровень тепла во внутренних помещениях. При выборе кровельных материалов, прежде всего, нужно основываться на специфике проекта кровли, который, в свою очередь, должен быть согласован с планировкой самого дома.

Кровельные материалы. Силикатные материалы. Силикатные кровельные материалы - это асбоцементные листы, глиняная и цементно-песчаная черепица.
Асбестоцементные листы изготавливаются из обычного и цветного цемента с добавлением асбестовых волокон. Они могут быть: - плоскими и волнистыми; - окрашенными и неокрашенными эмалями. Главные достоинства: повышенная прочность, легкость, долговечность, огнестойкость, водонепроницаемость, высокая сопротивляемость к действию щелочей. Плоские асбестоцементные листы выпускают толщиной 4, 5, 8, 10, 12 мм, шириной 800, 1200, 1500 мм и длиной 1200, 2500, 3200, 3600 мм. Кроме листов, к силикатному виду кровли относят желобчатые элементы для покрытия конька и ребер крыши, которые выпускаются цельными. Также этот вид покрытия представлен керамической и цементно-песчаной черепицей. По технологии производства, она сходна с кирпичом. Различают следующие виды черепицы: по форме изготовления: - ленточная черепица с загнутым краем;
- ленточная черепица с двойным загнутым краем, которая бывает двух типов: «противень» и «бобровый хвост»; по характеру соединения: - простая, у которой только одно ребро цепляется за желоб; - сложная, у которой зацепление происходит двумя или более ребрами. Выбирая для покрытия кровли черепицу, нужно помнить, что она очень тяжелая, поэтому перекрытия и фундамент должны быть рассчитаны на увеличенную нагрузку. Расстояние между строительными балками обрешетки должно быть не более 70 см, иначе кровля может обвалиться под весом черепицы и выпавшего снега. В то же время черепица очень удобна в эксплуатации. Поврежденные плитки легко заменить, не разрушая другие элементы покрытия. Это возможно, так как при укладке не используется клей или дополнительные крепления – черепица лежит на крыше, удерживаемая только своим весом. Этот способ соединения достаточно прочен и экологически чист. Черепичное покрытие можно укладывать на крышу со скатом не менее 25°. Если угол меньше, то на стропила создается слишком сильная нагрузка. В принципе, при правильном возведении черепичная кровля может прослужить более века. Вплоть до недавнего времени наиболее распространенным и известным материалом для кровли был шифер. Он представляет собой плитки из расколотых слоистых горных пород, близкие по форме к квадрату со сторонами 20-40 см. Чаще всего они имеют темно-серый цвет, так как сделаны из глинистых сланцев. Это очень долговечный материал. Доказательством служит то, что до наших дней дошли многие памятники средневековья с крышей из шифера. Как ни странно, в настоящее время шифер почти не используют, и его выпуск сильно сократился.

Органические материалы. Органические кровельные материалы - это битуминозные, дегтевые, полимерные материалы, материалы из древесины.
В качестве органического покрытия часто используется армобитэп, который изготовляется на стекловолокнистой основе, состоящей из стеклохолста, стеклосетки и стеклоткани. Он изготовляется путем двустороннего нанесения полимербитумного вяжущего вещества, содержащего битум, каучук, индустриальное масло, и минеральной двусторонней или крупнозернистой односторонней посыпки на стекловолокно. Также армобитеп выполняет гидроизоляционные свойства. Самую невысокую цену имеют традиционные битумные материалы. Но срок их службы не превышает 5-7 лет. Еще одним недостатком битумных материалов является то, что они плохо переносят перепады температур, воздействие ветра, дождя и солнечных лучей, обладают низкой морозостойкостью. Под воздействием проникающего ультрафиолетового излучения мастика теряет свою пластичность и полотна отклеиваются друг от друга. Материалы на битумной основе со слоем фольги считаются наиболее качественными. К ним относятся металлоизол и фольгоизол. Кроме кровли, их применяют для устройства гидро- и пароизоляции. Битумно-волокнистые листы и ПВХ-пластины тоже применяются довольно часто. Это плоские изделия из синтетического, например, целлюлозного или поливинилхлоридного волокна, пропитанного битумом. С лицевой стороны их покрывают защитно-декоративным красочным слоем. Благодаря этому они становятся похожи на асбоцементные листы, но по весу первые намного легче, и не такие хрупкие, как вторые. Крепят их на гвозди с пластмассовой прокладкой. Некоторые хитрости позволяют добиться имитации натуральной черепицы. Для этого нужно нарезать лист материала на части шириной 0,5 м и уложить их внахлест с шагом 35 см. Эта кровля прослужит около 30 лет.

Стальные материалы. Для стального покрытия используют профилированные оцинкованные и неоцинкованные листы, изготовленные из черной или кровельной стали. Они бывают прямыми, гофрированными (рифлеными) или штампованными под черепичное покрытие. Неоцинкованная кровельная сталь, по другому кровельное железо, выпускается листами длиной 710 - 2 000 мм, шириной 510 - 1000 мм, толщиной 0,35 - 0,8 мм. Оцинкованная кровельная сталь покрыта с двух сторон слоем цинка толщиной 0,02 мм, и выпускается листами толщиной 0,45 - 1 мм, шириной 710 мм, длиной 1420 мм, вес 1 кв.м. стальной кровли в среднем 5,1 кг. Сюда же можно отнести гофрированный алюминиевый лист, у которого срок службы достигает 50 лет, и медную ленту, для изготовления которой используется медь с чистотой 99,9%, такая кровля практически вечная. Сегодня металлочерепица пользуется большим спросом. Она представляет собой стальные листы, имитирующие фактуру асбоцементной черепицы. Изготовление этого материала проходит в следующей последовательности: листы толщиной 0,4 – 0,5 мм покрываются слоем цинка или цинкоалюминиевого сплава, затем, холодной штамповкой им придают форму различных видов традиционной черепицы. После следует обработка полимерами, например, полиэстром или пластизолом, а нижнюю поверхность покрывают защитным лаком. Эта технология обеспечивает защиту от коррозии и механических и кислотных воздействий. Этот материал отличается долговечностью в эксплуатации, высокими эстетическими качествами. Более доступными по цене являются профильные настилы и кровельные панели. Это стальные листы, подвергаемые холодному прокату для получения изделий требуемой формы. Можно обработать листы защитными слоями полимера.

 

 

Стропила

Исходя из длины дома равной 10200мм, крыша будет длиннее и будет равна 11000мм.

По таблице определим нужный размер стропильных ног.

Выбор сечений стропильных ног   Наибольшая длина стропильной ноги, м Расстояние между стропилами, см             толщина стропильной ноги, см, из:   брус- ков бре- вен брус- ков бре- вен брус- ков бре- вен брус- ков бре- вен   До 3 8х10   8х10   9х10   9х16     До 3,6 8х13   8х16   8х18   9х18     До 4,3 8х16   8х18   9х18   10х20     До 5 8х18   8х20   10х20   - -   До 5,8 8х20   10х20   - - - -   До 6,5 10х20   12х22   - - - -

Размер 1 стропильной ноги (бруса) (l = 6500мм; h = 200мм; b = 100мм)

Шаг установки стропильной группы будет через 110см = 1100мм

Найдем количество стропильных групп по формуле:

N _{стропил групп} = l _крыши: шаг установки

N _{стропил групп} = 11000мм: 1100мм = 10,0 стропильных групп

1 стропильная группа = 2 стропильным ногам.

А значит всего стропильных ног надо:

N_{стропил ног} = N_{стропил групп} * 2;

N _{стропил ног} = 10 * 2 = 20 стропильных ног.

 

Найдем объём 1 стропильной ноги (бруска l = 6500мм; h = 200мм; b = 100мм или

l = 6,5м; h = 0,2м; b = 0,1м) по формуле:

V _{1 бруска} = l * h * b;

V_{1 бруска} = 6,5м * 0,2м * 0,1м = 0,13м³

Вычислим общий объём бруса по формуле:

V_общ = V_{1 бруска} * N_{брусков};

V_общ = 0,13м³ * 20шт = 2,6м³ ≈ 3м³

 

Цена стропильных ног

Рассчитаем цену стропильных ног(бруса)

Цена 1м³ (100мм * 200мм * 6500) = 4800рублей. Цену найдем по формуле

Ц = Ц _{1 м}³ * V _{общ балокм}³; Ц = 3м³ * 4800руб = 14400 рублей

 

Обрешетка (сплошной настил)

Для обрешетки берем доску (25мм * 150мм * 6000мм)

Рассчитаем количество рядов досок требующихся для обрешетки по формуле

N _{рядов досок} = l _{стропилы}: b _доски ;

N _{рядов досок} = 6500мм: 150мм = 43,3шт ≈ 44шт

На 1 сторону крыши надо в 1 ряд (12000мм) = 2 доски (6000мм + 6000мм)

Рассчитаем сколько досок нужно на 1 сторону крыши по формуле

N _{досок на 1 сторону} = N _{рядов досок} * 2;

N _{досок на 1 сторону} = 44 * 2 = 88 шт. досок 1 сторону крыши.

Соответственно на 2 стороны нужно взять в 2 раза больше 88шт * 2 = 176шт досок на крышу.