Расчёт крыши

Это две шкалы одной величины, и совпадают они только в нуле. Процент — это отношение высоты подъёма к горизонтальному заложению, умноженное на сто: подъём 1 м на 2 м заложения даёт 50 %. Градус получается из того же отношения через арктангенс: те же 50 % — это 26,57°. Процентная шкала растёт быстрее и уходит в бесконечность: 45° равны ровно 100 %, 60° — уже 173 %. Поэтому «уклон 30» без единицы читается двояко: 30° — это 57,7 %, а 30 % — это 16,7°. На пролёте 8 метров разница в высоте конька получается почти двукратной: 2,31 м против 1,2 м. Отношение 1:n — третья запись того же: подъём к заложению, где 1:1 равно 45°, а 1:3 — 18,43°.

У профнастила и металлочерепицы соседние листы кладутся внахлёст в одну волну, и полоса перекрытия работает дважды. Лист профнастила С21 при полной ширине 1051 мм закрывает 1000 мм ряда, у металлочерепицы «Монтеррей» полная ширина 1180 мм и полезная 1100 мм. Скат длиной 10 метров по карнизу требует десяти листов металлочерепицы по полезной ширине и восьми с половиной по полной, то есть девяти после округления. Один лист в ряду на четыре ряда двускатной крыши — четыре недостающих листа, за которыми придётся ехать отдельно. Это главная ошибка самостоятельного расчёта, и здесь полная ширина вводится только для сравнения.

Лист штампуется модулями, и длина у него кратна шагу волны: у распространённого профиля «Монтеррей» это 350 мм. Скат длиной 4,2 м закрывается листом ровно на 12 модулей, а скат 4,3 м требует уже 13 модулей и 4,55 м — 25 сантиметров уходит в обрезь по всей ширине ската. Подрезать лист посередине модуля нельзя: срез приходится на поперечную ступеньку профиля, стык перестаёт быть герметичным, а защитное покрытие на кромке нарушается. У профнастила такого ограничения нет, его прокатывают в любой размер под заказ, поэтому один лист часто закрывает весь скат целиком.

Из прямоугольного треугольника, где заложение — половина пролёта, а подъём — высота конька. Для двускатной крыши h = (B/2)·tg α, длина стропильной ноги L = (B/2)/cos α, длина конька равна длине дома вместе с фронтонными свесами. Пролёт 8 метров под 45° даёт h = 4 м и стропило 4/cos 45° = 5,657 м. У односкатной крыши в формулах стоит весь пролёт вместо половины: h = B·tg α, L = B/cos α. У вальмовой длина конька равна разности сторон, а накосная (диагональная) нога считается по √(B²/2 + h²): при доме 10 × 8 м и уклоне 30° это 6,11 м.

У двускатной крыши оба ската прямоугольные: лист ложится целиком, обрезь появляется в последнем ряду и у примыканий, и пяти процентов обычно хватает. У вальмовой два ската трапециевидные, два треугольные, и вдоль каждого вальмового ребра лист режется по косой — отрезанный угол в дело уже не идёт. Здесь берут 10–15 %, на крыше с ендовами, слуховыми окнами и примыканиями до 20 %. Занятная подробность: сама площадь у двускатной и вальмовой крыши при одинаковом уклоне совпадает и равна L·B/cos α — вальма перераспределяет скаты по четырём сторонам, общая площадь остаётся прежней. Разница целиком в раскрое.

Шаг и сечение задаёт проект. Их считают на снеговую и ветровую нагрузку по району строительства (таблицы районирования и коэффициенты лежат в СП 20.13330) вместе с проверкой на прочность и прогиб, и ошибка здесь опасна. Инструмент считает геометрию и количество, поэтому шаг и сечение вводятся как исходные данные. В частном домостроении чаще всего встречаются шаг 0,6–1,2 м и сечение 50×150 или 50×200 мм — это ориентир для прикидки объёма закупки, который проектный расчёт всё равно уточнит.

Обрешётка идёт рядами параллельно карнизу. Число рядов на скат — длина ската по скату, делённая на шаг, плюс ряд у самого карниза. Длина ряда равна ширине ската на этой высоте: у прямоугольного ската она постоянна, у трапеции и треугольника вальмы сужается кверху, поэтому ряды считаются по одному. Объём пиломатериала получается умножением общей длины на площадь сечения: 300 погонных метров бруска 50×150 мм — это 300 × 0,05 × 0,15 = 2,25 м³. Пиломатериал продают кубометрами, и в накладной нужно именно это число. Для фундамента и стен под эту крышу рядом лежат калькулятор бетона и расчёт кирпича, а остальные материалы по объекту собирает строительный калькулятор.

Карнизный свес выносит кровлю за стену поперёк ската и увеличивает расчётный пролёт: при доме шириной 8 м и свесе 0,5 м в формулу идёт 9 м, длина стропильной ноги растёт вместе с ним. Фронтонный свес удлиняет кровлю вдоль конька. Дом 10 × 8 м под двускатной крышей с уклоном 30° даёт 92,38 м², те же размеры со свесами по 0,5 м с каждой стороны — 114,32 м², прибавка почти на четверть. В поле вводится горизонтальный вынос свеса. У вальмовой крыши фронтонов нет, поэтому карнизный свес там применяется ко всем четырём сторонам. Всё считается в браузере, размеры никуда не отправляются. Разметить постройки на участке помогает планировка участка, а площади нестандартных фигур — площадь фигур.