0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Расчет вальмовой кровли четырехскатной крыши с чертежом

Расчет вальмовой кровли четырехскатной крыши с чертежом

Строительство вальмовой конструкции крыши с четырьмя скатами считается одним из наиболее сложных вариантов возведения и обустройства из-за наличия в каркасе многочисленных достаточно непростых узлов сопряжения. До того момента, как начнется строительство стропильной системы, необходимо сделать общий расчет вальмовой кровли четырехскатной крыши с чертежом, и только после этого станет ясной ситуация, насколько массивной и тяжелой получится конструкция стропил.

Из чего состоит расчет четырехскатной крыши

В любой конструкции четырехскатной кровли, от самой простой, шатровой, до сложной вальмовой крыши ломаного типа, расчет выполняется по одной и той же схеме:

  • Выполняется эскизное проектирование вальмовой крыши своими руками согласно замыслу постройки и проектному заданию;
  • Разрабатывается основной чертеж вальмовой крыши;
  • Выполняется расчет вальмовой крыши, наиболее нагруженных частей каркаса четырехскатной вальмовой кровли;
  • Уточняют размеры основных деталей стропильной системы, выполняют деталировочные чертежи отдельных узлов.

В данном случае приведена методика ручного расчета деревянного каркаса и стропильной системы кровли. Способ и основные этапы расчета не представляют особой сложности, выполнить проектирование и разобраться в расчетах вполне по силам даже школьникам. Если человек владеет методикой расчета, то у него есть четкое понимание того, как работает стропильная, коньковая и опорная балка, где находятся наиболее слабые звенья четырехскатной крыши.

Для определения размеров можно воспользоваться любой онлайновой программой или системой автоматизированного проектирования, но иногда оценку прочности и устойчивости приходится делать, что называется, «на ходу».

Устройство вальмовой крыши

Конструктивно классическая четырехскатная вальмовая крыша состоит из двух основных скатов и двух боковых вальм. Для расчета длин и сечений бруса необходимо составить максимально точный эскиз, или лучше — чертеж будущей четырехскатной крыши. Используя схемы с различным исполнением углов наклона и высоты крыши, можно прорисовать и просчитать различные варианты компоновки кровли, и главное – определить геометрические размеры наиболее нагруженных деталей каркаса.

Основными элементами конструкции четырехскатной крыши являются:

  1. Рядовые стропильные балки, формирующие два основных ската. Стропила точно такие же по форме и исполнению, как в обычной двухскатной крыше. Скаты имеют форму равнобедренной трапеции;
  2. Вальмовые угловые, называемые еще накосными или диагональными стропилами, располагаются в углах каркаса крыши и формируют так называемые вальмовые скаты в виде симметричных равнобедренных треугольников;
  3. Нарожные стропила, из которых формируется плоскость вальмовых скатов;
  4. Вертикальные стойки, на которые опираются коньковая балка и все четыре ската.

Кроме того, в конструкции применяется большое количество вспомогательных элементов, призванных увеличить жесткость всего четырехскатного каркаса. Это всевозможные подкосы, распорки, шпренгели, устанавливаемые в качестве опорных элементов стропил, фото.

Самые длинные стропила называются угловыми, наиболее короткие – нарожными.

Расчет параметров каркаса крыши

По условиям задачи необходимо будет, пользуясь чертежами, выполнить оценочный расчет наиболее нагруженных элементов стропильной системы – вертикальной опорной стойки и стропильной балки четырехскатной вальмовой крыши. Кроме того, нужно выполнить расчет их размеров и положение линий запила под опорные поверхности на мауэрлате и коньковом прогоне.

Обычно используются схемы с одинарным коньковым прогоном, как на чертеже, но если подкрышное пространство планируют использовать в качестве чердака или мансардного помещения, в этом случае четырехскатную крышу строят по двухпрогонной схеме. Такой вариант значительно дороже, но позволяет получить более устойчивую и жесткую вальмовую конструкцию в случае постройки кровли с большой поверхностью ската.

Оба варианта четырехскатной крыши используют наслонные стропила с фиксацией стропильных балок на мауэрлате и опорой на коньковом прогоне. Расчет обоих вальмовых крыш выполняется по одной и той же методике.

Для выполнения расчета нам потребуется:

  • Определить нагрузки, действующие на каркас вальмовой крыши;
  • Проверить на прочность и устойчивость вертикальную опорную стойку;
  • Рассчитать прогиб и прочность рядовой и диагональной стропильной балки.

Для выполнения расчета используется упрощенная схема четырехскатной вальмовой крыши, приведенная ниже.

Все элементы каркаса четырехскатной вальмовой крыши условно можно разделить на две группы — балки, в том числе и стойки. Первые работают в условиях прогиба или под действием изгибающего момента. Вторая группа силовых элементов относится к более простым случаям, они работают в условиях линейного сжатия или растяжения. В этом случае расчет несущей способности сжатой стойки определяют из условий статической устойчивости под сжимающей нагрузкой.

Методика расчета устойчивости и прочности вертикальных опор и подкосов

Прочность вертикальной опоры определяют из следующего соотношения:

σ = Р/S ≤ Mс , где Мс – удельная прочность на сжатие конкретной породы древесины, Р — вертикальная нагрузка под действием веса четырехскатного каркаса и массы снега, в килограммах, S – суммарная площадь поперечного сечения всех вертикальных опор в данной конструкции. Полученная от деления величина не должна быть больше Мс, справочного значения, которое можно взять из справочника или СНиПа №II-25-80 . Например, стойка из сухой сосны, сечением в 120 см 2 , выдерживает огромную вертикальную нагрузку почти в 16 тонн, поэтому расчет на прочность не имеет определяющего значения.

Почти всегда расчеты вертикальных стоек выполняют по запасу устойчивости или способности опоры воспринимать усилие без деформации и изгиба.

Для классификации гибкости опоры вводят понятие коэффициента гибкости λ , для куба он равен 0, для большинства реальных деревянных опор его значение может быть от 40 до 100 единиц.

Формула расчета устойчивости длинного деревянного стержня, который представляет собой опора четырехскатной крыши, выглядит так: σ = Р/ φS ≤ Mс , где φ — коэффициент продольного изгиба, определяемый согласно положениям СНиПа №II-25-80 по формуле:

  • Для значений λ меньше 70 единиц φ рассчитывают по формуле: φ = 1 – 0,8(λ/100) 2 ;
  • При значениях λ больше 70 единиц φ получают: φ=3000/ λ 2 .

Практическое значение φ колеблется в пределах от 0,3 до 0,7.

Проще всего использовать график, позволяющий по зависимости λ – φ и соотношений длины к диаметру опоры получить точное значение φ и выполнить проверочный расчет на устойчивость.

Прочность стропильной балки

Расчет несущих вертикальных опор, как правило, является проверочным, так как в действительности запас прочности и устойчивости стоек, изготовленных из стандартного бруса 100х150 мм, для большинства вальмовых крыш всегда больше, чем требуется в реальности. Намного важнее проверить прочность стропильной диагональной балки, которые нередко ломаются под весом снега из-за недостаточного запаса жесткости.

Для проверки прочности стропильной балки на нагрузку используется стандартная формула — (Р/φS) + (Mz/Wz) ≤ My , где:

  • Р — суммарная нагрузка от веса конструкции вальмовой крыши, снегового покрова и вертикальной составляющей давления от потока ветра в кг;
  • S – размер поперечного сечения в см 2 ;
  • Wz и Mz – момент сопротивления и значение изгибающего момента стропильной балки соответственно;
  • My – справочная величина сопротивления конкретной породы древесины балки изгибающему усилию.

Все расчеты на прочность выполняются из предположения, что древесина балки, используемой для стропил вальмовой крыши, не имеет дефектов и повреждений, что на практике не всегда соответствует действительности. Кроме того, доски из разных частей ствола дерева имеют разную прочность, поэтому стропила для четырехскатной вальмовой крыши выполняют составными, в виде пакета из сбитых двух-трех досок 50х150 мм. Расчеты такого стропила по стандартной схеме.

Расчет геометрии элементов вальмовой четырехскатной крыши

Конструкцию вальмовой четырехскатной крыши можно представить в виде пространственного набора прямоугольников и трапеций.

Исходными величинами являются размеры прямоугольника мауэрлата, по которым будет выполняться расчет всех элементов каркаса четырехскатной крыши.

Первоначально нужно рассчитать высоту вертикальных опорных стоек. Для этого используется величина, равная половине длины боковой стены, за вычетом ½ толщины стенки дома S . Зная угол наклона свеса А, легко определяем высоту вертикальной опоры конькового бруса по формуле: Нк=0,5(Lbc – 0,5S)*tgА .

Далее определяем длину стропильной балки без свеса по формуле: Haq=Hk*cosA .

Приняв тот факт, что Loq=Ldo, можем определить:

  • Длину горизонтальной проекции угловой стропильной балки по формуле планиметрии Loc= 1.22*Ldo и, соответственно, размер самого диагонального стропило Lac, используя теорему Пифагора и катеты Loc и Hk;
  • Длину конькового прогона, как продольный размер коробки здания, за вычетом удвоенной длины Ldo, Lak=Lcm-2Ldo.

Кроме собственно размеров каркаса, необходимо выполнить расчет мест запила рядовой и диагональной стропильных балок.

Для этого по нижней кромке доски рядового стропило откладывают полученный расчетом размер Had, после откладывается ширина мауэрлата под углом наклона ската и выполняется клиновидный запил, как на рисунке.

Заключение

Для грамотного оперирования расчетами вальмовой четырехскатной крыши требуются определенные знания в строительной механике и сопромате, особенно в вопросах прочности и устойчивости конструкций. Тем не менее для простых схем, например, для беседки или сарая, проблемы прочности не столь критичны. Достаточно знать правила геометрического расчета четырехскатной крыши вальмового типа, а для наиболее важных опорных и стропильных элементов использовать брус с увеличенным запасом прочности.

Как грамотно провести расчет вальмовой крыши: формулы и порядок действий

Расчет вальмовой кровли считается сложной задачей, в идеале он должен выполняться профессионалами.

При отсутствии такой возможности его проводят с помощью кровельных калькуляторов и специальных программ, учитывающих все требования СНиП к таким конструкциям.

Такие сервисы помогают избежать досадных ошибок при самостоятельных вычислениях пропорций вальмовой кровли и ее элементов.

Особенности процесса

Исходными данными служат:

  • Размеры и план дома, а именно – параметры внешних и внутренних несущих конструкций, удерживающих каркас вальмовой крыши.
  • Климатические условия: снеговая и ветровая нагрузки, количество выпадаемых осадков, средняя температура воздуха.
  • Тип и вес всех слоев кровельного пирога (уточняемые и при необходимости корректируемые в ходе расчета).
  • Другие условия эксплуатации (потребность в использовании внутреннего пространства, усложнении конфигурации или установке доп. проходных элементов, требования к дизайну).
Читать еще:  Обои в туалете дизайн фото

Расчет сложный из-за разных параметров (уклона, площади, формы) трапециевидных и вальмовых скатов и наличия дополнительных четырех хребтов помимо конькового.

Трудности возникают как при подборе сечения основных элементов каркаса, так и при расчете укрепляющих конструкций.

Отклонения в меньшую сторону не допускаются. Отклонения в большую – приводят к росту сметы и веса крыши.

В жилых домах вальмовую крышу зачастую приходится усиливать как минимум двумя вертикальными опорными стойками, даже в самом простом исполнении каркас всегда укрепляется подкосами.

Читайте об устройстве вальмовой кровли в нашей статье.

Подготовка к работе

Работы начинаются с создания простого, но подробного чертежа, позволяющего определить или проверить уклоны скатов, площадь всех поверхностей крыши (общую и скатов по отдельности), длину и сечение основных элементов).

По мере уточнения параметров чертеж крыши усложняется и выполняется расчет промежуточных стропил, доп. элементов и кровельного пирога.

На выходе застройщик должен получить точный план крыши (в идеале – с 3-D моделью) с указанием сечения, размеров, точек и способов крепежа каждого элемента.

Формулы и чертежи

При расчете последовательно:

  • Определяется оптимальный уклон скатов, высчитывается угол наклона стропил.
  • Рассчитываются высота и точки размещения конька, длина диагональных и центральных стропил и самого прогона.
  • Выбирается длина карнизного свеса и вычисляется ориентировочная площадь скатов и всей крыши. Данный показатель в дальнейшем используется для определения нагрузки на 1 м 2 .
  • Уточняется вес кровельного пирога и нагрузка на стропила.
  • Подбирается и проверяется сечение основных несущих элементов каркаса (включая лежень и вертикальные стойки), шаг и сечение рядовых и укороченных стропил.
  • Рассчитывается укрепляющие элементы – подкосы, шпренгели или ригели.
  • Выполняется точный расчет обрешетки, контробрешетки и пирога.
  • Определяется требуемое количество материалов и крепежей.

Для точного расчета стоит использовать кровельные калькуляторы, вычисляющие указанные величины по тригонометрическим формулам:

Как рассчитать уклон с учетом всех нагрузок?

Допустимый уклон вальмовой крыши варьируется в пределах 5-60°, но проекты с малоуклонными или пологими скатами встречаются редко, при использовании листовых материалов уклон составляет как минимум 15°. При выборе уклона учитывают предполагаемые нагрузки:

  • Вес кровельного пирога.
  • Ветровые нагрузки.
  • Вес снежного покрова.

В случае вальмовой крыши уклон скатов зависит от двух факторов – высоты крыши (т.е. расстояния от перекрытия или нижнего уровня до конька) и длины диагональных скатов (расстояния от верхнего угла их соединения до мауэрлата).

Справка! На уклон также влияют требования производителей кровельных материалов. Оптимальный уклон для большинства видов варьируется от 20 до 45°.

Пропорции элементов кровли

Расчет элементов таких конструкций включает:

  1. Получение точного проекта каркаса стропильной конструкции, включая свесы, обрешетку и контробрешетку.
  2. Расчет прослоек кровельного пирога (рулонных материалов с учетом 10-15 см нахлеста и захода за хребты скатов, утеплителя и самих кровельных материалов).
  3. Расчет материалов на подшивку свесов.
  4. Составление схемы размещения дополнительных элементов – проходных конструкций, окон, люков, снегодержателей и водосточных желобов.

Стропильная система

Данный этап считается самым сложным, любая ошибка при проектировании каркаса приводит к его перекосу в ходе монтажа или эксплуатации. При правильном подходе работы начинаются с уточнения пропорций коробки дома, после чего последовательно:

  1. Составляется простой ориентировочный план каркаса, в последствии – уточняемый.
  2. Рассчитывается количество материалов на заложение мауэрлата и лежня, отмечаются точное место и способ их крепления.
  3. Определяются число и высота вертикальных опорных стоек, крайние точки их размещения и длина конькового прогона.

На этом этапе рекомендуется проверить соответствие сечения мауэрлата и опорных стоек весовым нагрузкам с помощью таблиц, или заложить его с запасом (от 150 мм 2 ).
Вычисляется точная длина накосных диагональных ног и их сечение. Из-за ограничения в длине на этом этапе также определяется потребность и точки сращивания пиломатериалов.

Из-за значительных (в 1,5-2 раза выше чем у рядовых центральных) нагрузок эти элементы рекомендуют делать сдвоенными или даже строенными.

Запас по длине для монтажа составляет как минимум 5%, способ соединения и крепления в узле выбирается заранее в зависимости от типа стропил и числа коньковых прогонов.

  • Рассчитывается шаг и сечение рядовых стропил и остальных элементов каркаса скатов (а именно – нарожников и полуног).
  • Определяется потребность в укрепляющих элементах (подкосах, затяжках, шпренгельных фермах).
  • Составляется максимально детализированный проект каркаса.
  • На этом же этапе определяются способы обустройства карнизного свеса, соединения всех узлов и элементов и подбираются крепежи.

    Из-за большой длины стропил карнизный свес в вальмовых крышах может формироваться с помощью кобылок, но в любом случае этот момент уточняется заранее.

    Подробнее об устройстве стропильный системы вальмовой кровли мы писали здесь, а в этой статье представлена пошаговая инструкция по строительству стропильного каркаса.

    Размеры обрешетки

    Точный порядок алгоритма зависит от выбранного кровельного покрытия, но как правило:

    1. Выбирается тип обрешетки – сплошная под мягкие покрытия или при малом уклоне скатов или разряженная в остальных случаях.
    2. С учетом ожидаемых весовых нагрузок подбирается толщина листов, доски или планок (от 12 мм в первом случае и от 20 и 50 мм).
    3. Уточняется рекомендуемый производителем основной шаг обрешетки и расстояние до первой планки. Последнее актуально при планировании покрытия крыш металлической или некоторыми видами композитной черепицы.
    4. С помощью калькулятора или вручную оставляется схема раскладки материалов.

    В идеале планки выводятся непосредственно к коньку или с небольшим отступом верхней планки, при равномерном шаге обрешетки на остальных участках скатов.

  • Рассчитывается нужное количество пиломатериалов и крепежей, полученное значение увеличивается на 5-10%.
  • Помимо рекомендаций производителя при выборе шага разряженной обрешетки рекомендуется учитывать его зависимость от шага стропил (см. таблицу ниже). При укладке сплошных видов материалы рассчитывают по схожей схеме с учетом обязательного компенсационного зазора между листами или широкими досками с 10-12 мм.

    Кровельное покрытие

    Стандартный алгоритм включает:

    • Уточнение площади покрываемого материалов ската и отступа на крепление водосточных желобов.
    • Данная величина делится на полезную площадь каждого листа, указываемую производителем и зависящую от уклона крыши и требований к герметичности.
    • Полученное число листов увеличивается в большую сторону.

    При выборе кровельного покрытия для вальмовой крыши следует быть готовым как минимум к 30% перерасходу любых листовых материалов из-за сложной формы скатов.

    Особого внимания требуют кровли из металлочерепицы с вычурным или мелким профилем, укладываемая по особым схемам с большим числом точек крепежа. При расчете таких материалов для вальмовых конструкций производители рекомендуют умножать общую площадь скатов на поправочный коэффициент (от 1,1 и выше) и проверять результаты с помощью точной схемы раскладки листов.

    В целом, мягкие рулонные разновидности с простым рисунком и мелкоштучная черепица для таких кровель считаются более подходящими и выгодными.

    Сервисы, помогающие посчитать размеры и стройматериалы

    Проверить свои расчеты по ориентировочным чертежам или выбрать оптимальную схему помогают кровельные онлайн-калькуляторы, включая:

      stroy-calc.ru — это популярный сервис, позволяющий получить все геометрические параметры вальмовой крыши.

    С его помощью можно выполнить расчет материалов и проверить соответствие каркаса, обрешетки и покрытия ожидаемым нагрузкам.

  • calcstroy.ru — это калькулятор, выдающий точные показатели расхода материалов и чертежи в двумерной проекции.
  • kalk.pro — сервис для выполнения комплексного расчета и получение чертежей и 3-D проекта четырехскатной крыши.
  • Важно понимать, что большинство этих сервисов не предназначены для проектирования сложных крыш с нуля и позволяют получить данные лишь при наличии точных исходных данных.

    К примеру, они рассчитывают уклон скатов при известной высоте конька, проверяют соответствие сечения пиломатериалов нагрузкам, но не определяют их). Но при необходимости выбора оптимального чертежа и подсчете сметы они весьма эффективны.

    При уверенности в своих навыках можно спроектировать крышу (и все остальные части дома) с помощью специальных программ – КЗ-Коттедж, 3D Max, Автокад или Архикад. Новичкам и людям без архитектурного образования лучше подойдет программа ArCon.

    Альтернативой сложным программам также служат приложения FloorPlan 3D, VisiCon, Home Plan Pro, Google SketchUp.

    Полезное видео

    Посмотрите полезное видео, как рассчитать вальмовую крышу с помощью онлайн-калькулятора:

    Заключение

    Подводя итоги стоит отметить, что расчет вальмовой крыши завершается подсчетом сметы, но исключительно после получения правильного и детализированного проекта.

    Это же относится к определению точного количества материалов на ее возведение, приобретаемых как минимум с 5% запасом.

    Как самому сделать чертеж четырехскатной вальмовой крыши и сделать все расчеты при проектировании

    Четырехскатная вальмовая крыша придает облику дома эффектный внешний вид, не позволяет осадкам повредить конструкцию. Однако стропильная система сложна в проектировании и монтаже. Чтобы сделать чертеж четырехскатной вальмовой крыши своими руками, необходимо изучить массу строительных справочников. Для расчета надежности системы и площади скатов понадобится более 100 формул.

    Разновидности, типы и виды

    Разновидности вальмовых крыш:

    1. Классическая четырехскатная. Диагональные планки под треугольные фронтоны опираются на балку конька. Свесы кровли находятся на одной отметке по высоте. Скаты на чертежах имеют форму равнобедренных треугольников и трапеций.
    2. Шатровая четырехскатная. Каркас представляет собой правильную пирамиду с квадратным основанием. Диагональные стропила сходятся в одной точке. Балка конька отсутствует. Скаты «состоят» из четырех треугольников. Шатровую вальмовую крышу делают для равных по длине стен дома. Всю нагрузку от кровли, осадков и ветра принимают на себя диагональные и центральные опорные балки. Расчет, чертеж и монтаж такой конструкции сделать сложно.
    3. Полувальмовая. Различают два подвида такой крыши: датскую и голландскую. В первом варианте пара скатов над входом в дом и сзади него представляют собой сложные шести- или восьмиугольники на чертеже. Вальмы по бокам усекаются сверху и упираются в миниатюрные фронтоны.

    Голландская полувальмовая крыша более практична, чем датская, так как под ней размещается полноценный мансардный этаж. Потолок скошен с двух сторон, а не с четырех. Скаты имеют разную высоту, вальмы обрезаны снизу. Привлекательным внешним видом отличаются голландские крыши с эркером и мансардными окнами.

    Существуют ломаные вальмовые четырехскатные крыши. Скаты в них имеют разные геометрические формы и расходятся под углами 10–60°. Ломаные вальмовые крыши есть у многих дворцов и поместий. Конструкция позволяет использовать пространство мансарды под жилые комнаты. Однако составление чертежа, расчет и возведение ломаной вальмовой крыши – сложная задача.

    Чертеж стропильной системы конструкции

    Проект четырехскатной вальмовой крыши стоит начинать с эскиза фасада и схемы расположения балок каркаса на чертеже. Необходимо отметить несущие стены. На них будут опираться концы стропилин. Отложим от края стен дома расстояние 0,6 – 1 м в масштабе чертежа. Полученный контур является свесами, которые будут защищать фасады от дождя.

    Чтобы самостоятельно сделать чертеж кровли, необходимо знать основные термины, применяемые проектировщиками и архитекторами. Перечислим главные элементы стропильной системы четырехскатной вальмовой крыши:

    1. Конек – брус с сечением 50х150 мм, к которому крепятся стропила. Он расположен в центре двух трапециевидных скатов.
    2. Диагональное стропило – балка, которая служит опорой для вальм. В некоторых источниках она также называется накосной ногой. Верхняя пятка диагональной стропилины опирается на один из концов балки конька.
    3. Центральные промежуточные стропила. В шатровой вальмовой крыше их четыре. Центральные балки сходятся в центре конструкции, образуя крест.
    4. Нарожники – короткие доски, опирающиеся на каркас вальм.
    5. Промежуточные стропила – балки, которые образуют плоскость трапециевидных скатов на чертеже четырехскатной вальмовой крыши.

    Кровельные материалы укладываются на обрешетку. Она крепится к стропилам под углом 90 градусов. Разреженную обрешетку используют под шифер и металлическую кровлю. Шаг укладки досок – несколько сантиметров. Под все остальные виды материала кровли обрешетку делают сплошной.

    Вспомогательная конструкция четырехскатной вальмовой крыши состоит из следующих элементов:

    1. Стойка. Служит опорой для конька. Стойки упраздняются, если планируется использовать пространство под вальмовой крышей.
    2. Затяжка – важная часть стропильной системы. По совместительству является балкой перекрытия.
    3. Кобылка. Деревянный брусок, который используется для устройства свеса при недостаточной длине стропильной ноги.
    4. Ветровая балка. Благодаря этому элементу, кровельная конструкция имеет высокую устойчивость к плохим погодным условиям. Ветровая доска соединяет несколько стропил в одной плоскости ската.
    5. Мауэрлат – основа для монтажа стропильной системы. Его назначение – привязка каркаса крыши к стенам дома. Мауэрлат представляет собой брус с сечением 100х100 или 150х150.
    6. Шпренгель. Задача этого структурного элемента – усилить основную несущую конструкцию. Шпренгель крепится по углам к мауэрлату и диагональным балкам.
    7. Подкосы. Располагаются под наклоном к стропильным ногам.

    Расстояние между стропилами и нарожниками на чертеже называют прогонами. Эта величина рассчитывается по специальным формулам. Зависит от веса элементов кровли, максимально возможного количества осадков в регионе строительства и силы ветра. Также рассчитывать необходимо высоту конька, угол наклона стропильных ног и их длину. Самой сложной для вычислений является ломаная вальмовая схема крыш.

    Наиболее распространенные виды креплений деревянных балок между собой – пластины и уголки. Реже используют вязальную проволоку, саморезы и кронштейны. Чтобы предотвратить деформацию деревянных балок из-за усадки, следует выбрать скользящую систему в креплениях уголков.

    Расчет угла наклона скатов и длины стропил

    Значение наклона кровли подбирается исходя из климатических условий региона строительства. Четырехскатные вальмовые крыши без мансарды под углом 15–25° целесообразно устраивать на местности с сильными ветрами. Следует принять во внимание требования производителей кровельных материалов. Для каждого вида есть допустимые минимальные углы скатов по отношению к плоскости перекрытия.

    Высота конька рассчитывается по формулам, применимым к прямоугольным треугольникам в тригонометрии. В некоторых случаях выбирается сначала подходящая отметка верхней точки четырехскатной вальмовой крыши с чертежа, а затем уже вычисляется угол, под которым будут монтироваться скаты. В формуле а – является высотой конька, b – половиной ширины дома из плана. Исходя из величин а и b, по таблицам Брадиса для tg и ctg вычисляется угол наклона или высота конька.

    Определить длину стропильной ноги L можно, имея значение пролета, отметку верхней точки крыши или угла наклона по двум формулам. Если известна высота конька: L=L1+L2.

    Меньший угол наклона характерен большой длиной стропил.

    Расчет объема мансардного помещения

    Перед началом строительства мансардного этажа, следует проверить чертеж на соответствие правилам СНИП. По нормам 50 % помещения под четырехскатной вальмовой крышей должно иметь отметку потолка 2,5 м.

    В полезную площадь входят части мансарды с высотой этажа не менее 2,5 м. Учитываются участки помещения с расстоянием от пола до потолка 1, 5 м при уклоне кровли 30°, 1,1 м – при 45°, 0,5 м – при 60°. Остальные площади помещения с меньшей высотой учитываются в формуле с понижающим коэффициентом 0,7.

    Для определения основной части объема мансардного помещения самостоятельно, следует разбить пространство на геометрические фигуры. Формулы для вычисления можно найти в школьных учебниках. Размеры воображаемых фигур берут с чертежей плана, фасада и разрезов. Классическая четырехскатная вальмовая крыша состоит из двух пирамид со смещенным центром и одной усеченной. Объем шатровой четырехскатной крыши вычислить намного проще. Фигура, образуемая каркасом кровли, – правильная пирамида с квадратным основанием.

    Вальмовая крыша

    Важными в чертежах четырехскатной вальмовой крыши являются узлы соединений основных элементов конструкций:

    • Крепление диагональных и рядовых стропил к мауэрлату;
    • Соединение концов конька с балками;
    • Крепление кобылки к стропильной ноге. При ее отсутствии – детализация на чертеже запила доски для соединения с мауэрлатом.
    • Установка нарожников.

    Следующим этапом в проектировании четырехскатной вальмовой крыши будет нанесение слуховых или мансардных окон, отверстий вентиляционных труб, дымоходов на чертеж. Эти проемы в каркасе обрамляют деревянными брусками. Кровля укладывается на «пирог» из теплоизоляции. На балки натягивается пароизоляционная пленка, поверх нее устанавливают крепление обрешетки. Укладывается утеплитель, а следом за ним – рейки контробрешетки. Завершающий этап зависит от кровельного материала.

    Конструкция

    На четырехскатную крышу здания помимо постоянной нагрузки от кровли, каркаса и утеплителя воздействует ветер и осадки. От максимального количества снега, выпадающего зимой в регионе строительства, зависят такие показатели:

    • Тип кровельного материала, следовательно, и вид обрешетки;
    • Размер сечения бруса;
    • Количество поддерживающих элементов в конструкции.

    Расчет постоянной нагрузки G на четырехскатную крышу производится путем сложения веса всех материалов в кровельном пироге на 1 кв.м. Полученное значение по СНИПу необходимо умножить на коэффициент 1,1 для запаса прочности.

    Ветровая нагрузка рассчитывается по формуле: W=Wo×k×с,

    где Wo – ветровое давление, которое можно взять из справочника для определенной местности;

    k – коэффициент, учитывающий изменение по высоте ветрового давления;

    с – коэффициент аэродинамический (принимаем равным 0,8).

    Формула расчета снеговой нагрузки представляет собой значение из справочника для города постройки, умноженного на коэффициент, зависящий от уклона скатов. Дальнейший расчет покажет подходящее сечение балки для каркаса четырехскатной вальмовой крыши, а также необходимость укрепления конструкции дополнительной опорой.

    Полученные нагрузки стоит сложить и умножить на грузовую площадь стропильной ноги. Чтобы узнать линейную распределенную нагрузку по длине балки, необходимо будет поделить полученное значение суммарной нагрузки на длину элемента.

    Расчет площади скатов вальмовой крыши

    Чтобы составить смету кровли, необходимо знать, сколько понадобится материала. Для этого «разбивают» четырехскатную крышу на плоские геометрические фигуры и вычисляют площадь каждой из них. Исходные данные берут из чертежей: высоту конька или углы наклона, расстояние между стеной и свесом, габариты здания.

    Для простой шатровой четырехскатной крыши делают расчет площади одного равнобедренного треугольника и умножают полученное значение на 4. Следует учитывать, что посчитать площадь от конька до карниза на чертеже с точностью до кв.см – невозможно. Расчетами определяют приближенное количество материала.

    В примере ниже чертеж и расчет четырехскатной шатровой крыши с длиной свеса крыши в 1 метр, углом уклона 50°для здания со стенами размерами 5,25м.

    Выбор материала

    Конструкцию крыши делают из лиственницы или сосны. Для жилых домов предпочтительно приобретать древесину первого сорта, для хозяйственных построек – второго или третьего. Нежелательно для каркаса использование бруса с сучками и трещинами. Все заготовки следует обработать антисептиками. Размеры сечений досок:

    • Мауэрлат, конек, стойки, шпренгель – 100х100, 100х150, 150х150;
    • Затяжки, кобылки – 50х100, 50х150;
    • Обрешетка и ветровая балка – 20х100, 25х150.

    Количество материала рассчитывается по формулам. Получив результаты вычислений, стоит приобретать доску с небольшим запасом. Для сплошной обрешетки используют фанеру или ОСП толщиной 12–15 мм. На нее крепят большинство видов кровельного материала: ондулин, металлочерепицу, профнастил.

    В заключение

    Четырехскатная вальмовая крыша потребует больших затрат сил на чертежи и возведение. Для безопасности будущей постройки желательно воспользоваться услугами профессиональных проектировщиков. Альтернативой самостоятельных расчетов прочности конструкций являются специальные онлайн-калькуляторы для вальмовых крыш. Для вычислений в них достаточно ввести исходные данные своего объекта.

    Расчет вальмовой крыши: особенности конструкции и расчета на калькуляторе

    Отправим материал на почту

    • Устройство крыши
    • Особенности вальмовой крыши
    • Выполняем калькуляцию
    • Онлайн калькулятор кровли
    • Результаты вычислений
    • Виды кровельных покрытий
    • Черепица
    • Шифер
    • Заключение
    • 4 комнаты
    • 2 санузла
    • 165² Общая площадь
    • 17 x 7м Площадь застройки

    • 2 комнаты
    • 1 санузел
    • 94² Общая площадь
    • 10 x 10м Площадь застройки

    • 3 комнаты
    • 1 санузел
    • 61² Общая площадь
    • 10 x 8м Площадь застройки

    • 6 комнат
    • 4 санузла
    • 300² Общая площадь
    • 14 x 13м Площадь застройки

    • 4 комнаты
    • 1 санузел
    • 162² Общая площадь
    • 19 x 15м Площадь застройки

    • 4 комнаты
    • 1 санузел
    • 154² Общая площадь
    • 16 x 12м Площадь застройки

    • 6 комнат
    • 4 санузла
    • 305² Общая площадь

    • 5 комнат
    • 3 санузла
    • 144² Общая площадь
    • 9 x 8м Площадь застройки

    • 6 комнат
    • 3 санузла
    • 196² Общая площадь
    • 12 x 14м Площадь застройки

    • 5 комнат
    • 2 санузла
    • 9 x 7м Площадь застройки

    • 5 комнат
    • 2 санузла
    • 231.5² Общая площадь
    • 13 x 12м Площадь застройки

    • 5 комнат
    • 2 санузла
    • 162² Общая площадь
    • 9 x 9м Площадь застройки

    • 6 комнат
    • 2 санузла
    • 245² Общая площадь
    • 20 x 20м Площадь застройки

    • 3 комнаты
    • 1 санузел
    • 104² Общая площадь
    • 14 x 11м Площадь застройки

    • 3 комнаты
    • 1 санузел
    • 90² Общая площадь
    • 10 x 12м Площадь застройки

    • 5 комнат
    • 3 санузла
    • 186² Общая площадь
    • 9 x 10м Площадь застройки

    • 7 комнат
    • 3 санузла
    • 202² Общая площадь
    • 12 x 10м Площадь застройки

    • 7 комнат
    • 4 санузла
    • 350.1² Общая площадь
    • 18 x 13м Площадь застройки

    • 3 комнаты
    • 1 санузел
    • 148² Общая площадь
    • 12 x 17м Площадь застройки

    • 3 комнаты
    • 1 санузел
    • 84² Общая площадь
    • 6 x 9м Площадь застройки

    Если вы собрались строить дом, и рассчитываете свои финансы, то не помешает хотя бы примерно узнать, сколько потребуется материала. В этой статье мы расскажем, как правильно рассчитать площадь кровли четырехскатной крыши, и чем в этом может помочь онлайн калькулятор.

    Устройство крыши

    Для упрощения расчетов требуется знать, как устроена и из каких элементов состоит вальмовая кровля. Конструкция содержит:

    1. Конек – брусок, расположенный в наиболее высокой точке, и является опорой большинству стропил.
    2. Центральные стропила – устанавливаются по скатам, с учетом их параметров.
    3. Угловые стропила – это основная несущая часть крыши, располагаются наклонно от конькового бруска к краю дома.
    4. Вальмовые стропила – закрепляются на коньке, а также угловых стропилах.

    Особенности вальмовой крыши

    Подобный вид кровли отличается отменными эксплуатационными характеристиками, но сложностью устройства. Конструкция составляют четыре стороны – две торцевые, имеющие форму треугольника, и боковые, напоминающие трапецию. Верхушка их соединена коньком, а бока – вальмовыми ребрами. Относительно основания, поверхности имеют одинаковый угол. С учетом ваших предпочтений, кровля может обладать карнизным свесом.

    Правильный расчет вальмовой кровли четырехскатной крыши может сделать исключительно специалист, но предварительные «прикидки» можно сделать с помощью онлайн калькулятора.

    Несмотря на сложность расчетов и сооружения, вальмовая крыша относится к наиболее популярным конструкциям. Это обусловлено рядом преимуществ:

    • Жесткостью конструкции
    • Обтекаемостью покрытия
    • Отсутствием фронтонов

    Существуют и определенные недостатки:

    • Многочисленные отходы материалов
    • Сложность проведения расчетов
    • Требуются специальные навыки при установке

    Учитывая, что достоинств значительно больше, а трудности вас не пугают, калькулятор кровли четырехскатной крыши поможет выполнить примерные предварительные расчеты. По их результатам уже можно сформировать чертеж с визуализацией предпочтений.

    Выполняем калькуляцию

    Расчет площади кровли четырехскатной крыши основан на сумме площадей трапециевидных сторон и 2 треугольников с равными бедрами. Для выполнения расчетов вальмовых скатов можно воспользоваться формулой равнобедренного треугольника. Чтобы узнать площадь трапециевидных сторон, потребуется формула вычисления площади трапеции, которая и заложена в калькулятор вальмовой крыши.

    В базе калькуляторов находится информация о наиболее популярных кровельных материалах. Для получения результата достаточно отметить:

    • параметры основания кровли;
    • предполагаемый шаг стропил;
    • предпочитаемый кровельный материал;
    • сорт и размеры древесины, которая будет использована для создания обрешетки;
    • регион строительства.

    Система самостоятельно проведет полный расчет кровли четырехскатной крыши, и выдаст готовый результат.

    При выполнении вычислений учитывается метеорологическая обстановка района застройки. При этом исследуется интенсивность осадков, а также скорость ветра и сила его потоков. Но надо учитывать, что все формулы калькуляторов, соответственно, и заложенные погрешности, находятся внутри интерфейса, поэтому дать гарантию точности не сможет ни одна онлайн-считалка.

    Онлайн калькулятор кровли

    Чтобы узнать примерную стоимость вальмовой кровли, воспользуйтесь следующим калькулятором:

    Результаты вычислений

    В отчете нашего калькулятора содержатся следующие позиции:

    1. Крыша. Исходя из заданных требований, калькулятор порекомендует оптимальный угол наклона стропильной системы. Кроме того, определяется количество требуемого рубероида, а также масса кроющего материала.
    2. Стропила. Выдается оптимальная длина стропил, учитывая свесы, и необходимое количество для сооружения кровли.
    3. Обрешетка. Калькулятор определит количество рядов, требуемое для создания обрешетки на указанной площади, также необходимый объем других пиломатериалов.

    При проведении расчетов, программой учитываются все детали: параметры крыши, габариты кровельных карнизов, фронтальных свесов. Эта информация поможет выполнить расчет вальмовой кровли четырехскатной крыши с чертежом.

    Виды кровельных покрытий

    При определении используемого материала для определенного вида кровли, учитывается угол наклона поверхностей.

    Черепица

    Наиболее распространенный материал при устройстве кровли подобного типа. Черепица бывает цементной, керамической, мягкой битумной, металлической.

    Шифер

    Применим ко всем видам вальмовых кровель. На выбор вида материала влияет тип чердачного помещения. Если планируется создание мансарды, от металлического шифера (профилированных листов) лучше отказаться. Оптимальным для жилых помещений является еврошифер, состоящий из стеклоткани и битумной пропитки. Минусом его считается только высокая стоимость.

    Видео описание

    Пример расчетов четырехскатной крыши в видео:

    Заключение

    Строительство дома является сложным и кропотливым процессом. Особое внимание следует уделять проведению расчетов, перепроверяя каждый результат. Онлайн калькулятор поможет выполнить необходимые вычисления, но всегда надо помнить, что такие онлайн-сервисы – это скорее помощники по предварительной оценке стоимости и количества материалов. Использовать для работы полученные таким путем данные не станет ни один уважающий себя специалист.

    Калькулятор вальмовой крыши – расчеты, чертежи, 3D проект

    Калькулятор вальмовой четырехскатной крыши позволяет выполнить комплексный расчет стропильной системы и кровли, а также предоставляет комплект чертежей и 3D-проект.

    • Расчёт Расчёт
    • Чертежи Чертежи
    • Вид в 3D Вид в 3D
    • Скачать Скачать
    • Отзывы Отзывы
    • Справка Справка

    Скрытые чертежи и размеры доступны после оплаты доступа

    Если вы оплатили подписку, авторизовались на сайте, но видите это сообщение, значит ваш браузер не совместим с функционалом калькулятора. Пожалуйста, используйте последнюю версию Google Chrome для продолжения работы с сайтом.

    • Чертеж стропильной системы со стороны бокового ската вальмовой крыши
    • Чертеж стропильной системы со стороны вальмы
    • Чертеж стропильная системы вальмовой крыши (сверху)
    • Чертеж малых стропил вальмовой крыши (левые)
    • Чертеж малые стропил вальмовой крыши (правые)
    • Чертеж диагональных стропила вальмовой крыши
    • Чертеж центральных/промежуточных стропил вальмовой крыши
    • Обрешетка на вальмовом скате
    • Чертеж обрешетки на боковом скате вальмовой крыши
    • Чертеж спила на стыке мауэрлатов вальмовой крыши
    • Чертеж кровельных листов на вальмовом скате вальмовой крыши
    • Чертеж кровельных листов на боковом скате

    Вальмовая крыша – разновидность четырехскатной крыши с двумя торцевыми скатами в форме равнобедренного треугольника (вальмы) и двумя боковыми в форме равнобедренной трапеции. Несмотря на то, что среди стандартных конструкции являются наиболее сложными и трудоемкими в изготовлении (поскольку требуют создания громоздкой стропильной системы), благодаря отсутствию вертикальных стен строение обладает высокой обтекаемостью, тем самым обеспечивая надежную защиту от обильных осадков и значительных ветровых нагрузок.

    Онлайн-калькулятор расчета вальмовой крыши от КАЛК.ПРО позволяет получить готовый проект конструкции с подробной сметой и комплектом чертежей для изготовления стропильной системы, кровли, обрешетки, гидроизоляции и т. д. Кроме того, сервис предоставляет инструменты для интерактивного 3D-моделирования с помощью которого можно наглядно оценить получившееся сооружение в реальных пропорциях. Все результаты сохраняются в личном кабинете и доступны для скачивания.

    Крыша является наиболее сложным элементом дома при строительстве – любая ошибка на этапе проектирования, может привести к нарушению устойчивости конструкции и, как следствие, к дополнительным расходам на доработку.

    Порядок расчета вальмовой крыши

    • Шаг 1. Выберите наиболее удобные единицы измерения – мм, см, м, дюймы, футы.
    • Шаг 2. Выберите способ отрисовки чертежей – цветные, черно-белые.
    • Шаг 3. Укажите тип кровельного материала – жесткий, мягкий (влияет на тип обрешетки – разреженная или сплошная, соответственно) .
    • Шаг 4. Введите параметры крыши – высота (от мауэрлата до вершины стропильной системы) , свес.
    • Шаг 5. Заполните поля с параметрами дома – длина, ширина, высота, толщина стены.
    • Шаг 6. Параметры бруса для мауэрлата – ширина, толщина.
    • Шаг 7. Расчет стропильной системы – величина горизонтального запила под мауэрлат, ширина и толщина стропильной доски, расстояние между элементами (рекомендации ниже) .
    • Шаг 8. Введите характеристики гидроизоляции – ширина и длина материала, величина нахлеста сверху и сбоку.
    • Шаг 9. Укажите толщину контробрешетки в горизонтальной проекции (в вертикальной всегда 5 см) .
    • Шаг 10 (опционально). Укажите параметры разреженной обрешетки ( в случае выбора жесткой кровли ) – ширина и толщина доски, расстояние между элементами.
    • Шаг 11 (опционально). Укажите параметры сплошной обрешетки ( в случае выбора мягкой кровли ) – ширина, длина, толщина листа ОСП.
    • Шаг 12. Характеристики кровельных листов – ширина и длина материала, величина нахлеста сверху и сбоку.
    • Шаг 13. Проверка введённых значений и начало расчета вальмовой крыши с помощью кнопки «Рассчитать».

    После выполнения расчета, на вкладке «Вид в 3D» вы можете ознакомиться с трехмерной моделью конструкции, построенной в точности по заданным параметрам. Также для подписчиков доступен дополнительный инструмент – 3D-линейка.

    Особенности чертежей вальмовой крыши

    Для того чтобы получить общую высоту конструкции, необходимо сложить высоту стен, мауэрлата, стропильной системы, обрешетки, контробрешетки и кровельного материала.

    Рекомендации

    В целях экономии и при наличии определенных навыков, большинство владельцев земельных участков предпочитают заниматься строительством самостоятельно. Для того чтобы создать максимально безопасную и устойчивую вальмовую крышу, мы рекомендуем на этапе расчета внимательно ознакомиться с положениями соответствующих нормативных документов, а также изучить особенности технологии изготовления деталей и их сборки.

    Основные требования перечислены в документах: СНиП II-26-76 (СП 17.13330.2011) «Кровли», СП 31-101-97 «Проектирование и строительство кровель», СНиП 2.01.07-85* (СП 20.13330.2010) «Нагрузки и воздействия», СНиП 3.03.01-87 (СП 70.13330.2011) «Несущие и ограждающие конструкции», СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2017) «Деревянные конструкции», ГОСТ 11047-90 «Детали и изделия деревянные для малоэтажных жилых и общественных зданий», ГОСТ 30547-97 «Материалы рулонные кровельные и гидроизоляционные», ГОСТ 25772-83 «Ограждения лестниц, балконов и крыш стальные».

    В таблицах ниже представлены оптимальные параметры элементов для типовых конструкций на которые можно ориентироваться при использовании калькулятора вальмовой крыши. Если вас интересуют комментарии по данным пунктам и другие рекомендации по проектированию кровельных систем, перейдите на страницу раздела «Расчет крыши онлайн».

    Параметр, характеристика

    голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector