Как рассчитать вальмовую крышу дома

Как рассчитать вальмовую крышу дома

Планирование будущего облика крыши дома практически всегда упирается в проблему проверки спроектированной стропильной системы на прочность, жесткость и устойчивость. Очень красивые и изящные на бумаге четырехскатные, шатровые, ломаные, вальмовые и полувальмовые конструкции на практике требуют от застройщика знаний и понимания того, как рассчитать вальмовую крышу наиболее понятным и доступным способом. Чем сложнее и замысловатее компонуется кровельная конструкция, тем сложнее рассчитать ее характеристики и получить достоверный результат.

Что значит правильно рассчитать крышу

Существует несколько основных методик, позволяющих рассчитать вальмовую крышу дома с относительно небольшой погрешностью. Все они широко используются в повседневном проектировании и многократно проверены на практике. Для частного застройщика–непрофессионала можно использовать три способа, позволяющие рассчитать параметры кровли, владея знаниями в пределах школьного курса математики:

• Табличный способ расчета, самый любимый и широко используемый в проектировании вальмовых и любых других стандартных кровельных схем. Он позволяет рассчитать основные параметры конструкции кровли, используя табличные данные, сведенные в справочники и методички;
• Рассчитать параметры на основании тригонометрических формул и простейшей модели вальмовой крыши. Графическим построением и вычерчиванием будущей вальмовой конструкции в увеличенном масштабе можно получить все необходимые сведения о параметрах кровли простым измерением;
• Использование готовых программ и онлайн калькуляторов. Сделать подобный объем работы вручную, рассчитать прочность и геометрию крыши без базового образования и подготовки другим способом практически невозможно.

Специализированных программ существует превеликое множество, и нередко правильно подобрать правильный программный комплекс на сегодня значительно сложнее, чем рассчитать с его помощью геометрию вальмовой крыши.

Как и с любой другой программой, при работе с АСПСК нужно понимать суть расчетов, при необходимости уметь выполнить проверочный расчет угла вальмовой крыши с помощью школьных тригонометрических формул. На сегодняшний день практически все более-менее сложные расчеты выполняются с применением всего трех основных методик. Даже опытные и уверенные в своих силах инженеры-проектировщики и архитекторы предпочитают выполнять расчет четырехскатной вальмовой крыши с обязательной перепроверкой, что называется, «на бумажке».

Что такое вальмовая крыша, и почему нужно ее рассчитать

Вальмовая схема на сегодняшний день применяется в 90 случаях из 100 при строительстве новых и ремонте старых домов. Четырехскатная крыша, вальмовой или полувальмовой схемы, обладает целым радом преимуществ:

• Конструкция получается достаточно компактной, с хорошей устойчивостью к горизонтально ветровой нагрузке, давлению дождевой воды и снеговых пластов;
• Вальмовая кровельная схема позволяет снизить до минимума потери тепла через кровельное покрытие и ликвидировать затекание воды через фронтоны, чем нередко страдают двухскатные кровельные схемы;
• Вес стропильного каркаса и кровельного материала вальмовой крыши меньше, чем у традиционных двухскатных конструкций, но стоимость работ по сборке и обустройству значительно выше.

Если рассчитать крышу по всем правилам, стоимость обустройства кровли лишь ненамного превысит традиционные односкатные и двухскатные конструкции. В результате, потратив некоторые ресурсы на то, чтобы рассчитать оптимальные параметры вальмовой крыши, можно максимально оптимизировать затраты, и одновременно получить наиболее прочную, теплую и долговечную кровельную конструкцию.

Особенности применения различных методик расчета вальмовой крыши

Кроме прочности и устойчивости конструкции, немаловажной информацией является расход материалов, прежде всего дорогостоящих, длинномерного бруса и бревен, утеплителя и кровельного покрытия. Прежде чем рассчитать выбранный вариант на жесткость и прогиб стропильных балок, выполняют предварительный выбор и расчет угла вальмовой крыши. От данного параметра зависит:

• Подбор высоты конька и характер кровельного материала, планируемого к использованию в конструкции вальмовой кровли;
• Опираясь на значение угла и кровельный материал, можно выполнить расчет площади вальмовой крыши и размер силовых элементов.

Зная параметры кровли, элементов стропильного каркаса, несложно будет рассчитать общий вес вальмовой конструкции и стоимость материалов. Можно рассчитать затраты на возведение крыши и величину давления на стены и фундамент здания.

Простейший расчет геометрии вальмовой крыши

Для предварительного расчета каркаса вальмовой кровли можно использовать упрощенную модель, приведенную на рисунке ниже.

В качестве исходных параметров принимаем размеры основания кровли или коробки здания. Перед тем как рассчитать площадь вальмовой крыши, необходимо решить вопрос угла наклона. Обычно заказчик предлагает несколько вариантов кровельного покрытия, для каждого из них существует свой оптимальный угол наклона. Вторым фактором, который необходимо знать, чтобы правильно рассчитать несущую способность крыши, является максимальная толщина и вес снегового покрова. Для более высоких широт угол вальмовой крыши выбирают не менее 30 о и даже 45 о , что позволяет не учитывать давление снежной массы на стропила.

После выбора угла необходимо рассчитать конек вальмовой крыши, сделать это несложно, по формуле синуса или тангенса угла прямоугольного треугольника. Используя тригонометрические формулы, можно рассчитать длину рядовых и угловых стропил, но на практике чаще всего размеры отдельных элементов стропильного каркаса просто пересчитывают по коэффициентам из таблиц. Зная угол наклона и длину рядового стропила, можно рассчитать угловые и промежуточные значения.

После того как стали известны предварительные значения размеров конька, наслонных и рядовых стропил, необходимо составить точный чертеж вальмовой крыши, на котором графическим способом можно рассчитать и точнее измерить получившиеся детали дополнительных силовых элементов. Таким способом выполнялся расчет деревянных остовов кораблей, мостов, сложные конструкции зданий из камня и дерева на протяжении нескольких веков, пока не появились современные математические методы.

При использовании достаточно маленького масштаба, примерно 1:7 или 1:10, можно графическим методом рассчитать на готовом чертеже абсолютно все детали вальмовой крыши. Как ни странно, но точность такого расчета лишь немногим превышает стандартную величину, принятую для рядовых инженерных расчетов. Тем более, при составлении деталировки и расчете размеров заготовок под конкретные детали, например, под стропильные балки или подкосы, длину и сечение выбирают с требуемым припуском на обрезку или шлифовку поверхности бруса.

Только после прорисовки чернового чертежа конструкции можно приступать к выполнению самого ответственного этапа – проведению расчета на прочность и жесткость, или чаще всего – максимальную величину прогиба стропил, коньковой балки, свесов и других элементов конструкции. Проще всего рассчитать параметры крыши, используя готовую программу.

Методика расчета вальмовой крыши с помощью программ

В простейшем случае выполнить проверку и рассчитать предварительные сведения и характеристики вальмовой крыши можно с помощью онлайн калькулятора. Компании, предоставляющие онлайновые программные комплексы, используют готовые модули, в которых заложены основные требования строительных норм и правил «Нагрузки и воздействия», а также определяющие положения ТКП 45-5.05-146-2009. Правда, рассчитать такой калькулятор сможет лишь наиболее простой вариант вальмовой крыши.

Для расчета потребуется ввести лишь ограниченный набор основных сведений о конструкции кровли:

• Размеры основания или мауэрлата крыши;
• Угол наклона скатов;
• Длину торцевых и боковых свесов;
• Материалы для изготовления несущих элементов и кровельного покрытия;
• Шаг стропильных ног и обрешетки;
• Данные о ветровой и снеговой нагрузке для конкретного региона.

На выходе калькулятор программа выдает достаточно большой объем информации. Прежде всего, проверяется соответствие заложенного угла наклона стропил выбранному материалу для кровельного покрытия. Вторым пунктом программа попробует рассчитать площадь кровли с учетом свесов и общую нагрузку на стропильную систему по заданным углам наклона вальмы и боковых скатов, отдельно для чистого кровельного материала и отдельно под максимальным слоем снега.

На втором этапе выдаются параметры стропильной системы:

• Длина вальмовых, угловых и рядовых стропил;
• Количество стропильных ног на каждой части вальмовой крыши;
• Общий вес стропильного каркаса и рекомендуемое сечение для каждой из стропил.

В результате работы программы можно дополнительно узнать объем пиломатериалов и площадь кровельного покрытия. Полученные данные позволяют рассчитать затраты и стоимость материалов на изготовление крыши. В некоторых калькуляторах можно получать несколько вариантов расчетов, но чаще всего рассчитывать наиболее дешевый и прочный вариант приходится самостоятельно. В среднем, для получения наиболее оптимальной схемы наклона и размеров стропил, приходится отработать не менее 30-35 различных вариантов. К стоимости обычно добавляют 10-12% на издержки, связанные с подготовкой к стройке и доставкой к месту строительства.

Заключение

Существенным недостатком таких калькуляторов является упрощенная схема, по которой приходится рассчитывать параметры вальмовой крыши. Простая онлайн программа не дает ответа на основной вопрос — насколько устойчивым и жестким будет каркас, и какова будет величина максимального прогиба стропил и обрешетки в самых неблагоприятных условиях нагружения. Поэтому сложные варианты кровельных конструкций лучше всего рассчитывать с помощью специализированных программных комплексов АСПСК.

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.

Расчет вальмовой крыши: минимизируем затраты и отходы

Объемная и архитектурно выраженная вальмовая кровля неспроста становится день от дня популярнее. Даже самые простоватые проекты преображаются, если выбрать именно этот вид крыши. Но нужно быть готовым к определенным сложностям, ведь у такой структуры немало особенностей!

Ведь неспроста среди строителей существует убеждение, что в процессе такой крыши идет серьезный перерасчет кровельного материала и древесины для стропил.

На самом деле, чтобы этого не произошло, мы научим вас производить точный расчет вальмовой крыши и запасаться кровельным материалом так, чтобы излишек потом осталось немного.

Содержание

Виды и формы вальмовой крыши

Издавна самой распространенной формой крыши на Руси была двухскатная с фронтонами, украшенная резьбой. И только со временем появилась трехскатная, с одним фронтоном, и тростником или камышом в качестве покрытия.

И вот, наконец, в конце XIX века стали появляться классические четырехскатные кровли из соломы и очерета. Хотя привычной для российского народа они так и не стали, и особо распространены не были.

В основе современной вальмовой крыши – сложная конструкция из балок и стропил. В отличие от двухскатной крыши здесь есть не только скаты, но и хребты – пересечение скатов по горизонтали.

В процессе проектирования вальмовой крыши самая главная задача это правильно распределить нагрузку с расчетом веса кровли и площади, и при этом рассчитать все углы наклона каркаса. Здесь нужно будет взять во внимание шаг стропил, используемые материалы и качество древесины.

Конструкция вальмовой крыши состоит из двух противоположных треугольных и трапециевидных скатов.

Полувальмовая крыша отличается тем, что треугольные скаты не крепятся к карнизу, а образуют собой ломанную линию с фронтоном. Такие крыши называются голандскими или датскими. И полувальмовая крыша куда сложнее по своему устройству, чем классическая четырехскатная.

Шатровые крыши устанавливают тогда, когда стены дома представляют собой форму квадрата. Такую крышу рассчитать проще всего, ведь все скаты здесь представляют собой одинаковые равнобедренные треугольники.

А вот одним из самых сложных и смелых архитектурных решений считается соединение сразу нескольких вальмовых крыш в одну систему, Г-образную или Т-образную. Их расчет намного сложнее, чем у обычных крыш, и здесь наверняка понадобится помощь специалиста.

Зато такие крыши идеально подходят для устройства комфортных жилых мансард и других разных помещений, для которых обычно нужны пристройки. Чем плохи последние? Дело в том, что любая пристройка создает дополнительную нагрузку на основной фундамент, и как он себя поведет в процессе эксплуатации – неизвестно.

Особенно, если в процессе его строительства были допущены ошибки, о которых мало кто подозревает. А в этом случае капитальные стены дома продолжаются на веранде или кухне, а вся крыша составляет одну целостную конструкцию. Хороша в плане архитектуры также угловая крыша Г-формы.

Варианты внутренних четырехскатных конструкций

Давайте внимательно рассмотрим, каких типов бывает вальмовая конструкция стропил и чем существенно они отличаются друг от друга. Классическая вальмовая крыша выглядит таким образом:

Так собирают вальмовые скаты из накосных стропил:

Накосные стропила разрешено обрезать на одну высоту, и тогда вся конструкция получается намного прочнее:

Устройство датской полувальмовой крыши выглядит уже так:

И, наконец, самые сложные в исполнении вальмовые крыши также нуждаются в точном расчете:

Кстати, когда речь идет о небольшой беседке, здесь вы можете рискнуть и воплотить в жизнь даже такой необычный проект с красивыми стропилами:

Расчет уклона с учетом всех нагрузок

Уклон вальмовой кровли делают в диапазоне от 5 до 60°. Действительно, здесь практикуется такой низкий уклон, и крыша выглядит почти плоской. А сам выбор угла больше зависит от применяемого кровельного материала и эксплуатационных характеристик, как сила ветра, шапка снега и др.

Как только вы определились с формой стропильной системы, нужно рассчитать ее прочность. А именно, насколько она окажется надежной в плане снеговых и ветровых нагрузок.

Про ветер, конечно, здесь можно переживать меньше всего, ведь вальмовая кровля наиболее защищена от подъемной силы – все благодаря тому, что все скаты у нее находятся под наклоном, и нет фронтонов.

А вот давление снега учитывать нужно, тем более, если дом построен в средней и северной полосе России. Обычно, когда речь идет о двухскатной крыше, то нередко приходится выбирать: делать ее более пологой, чтобы не сорвал ветер в бурю, или более острой, чтобы многотонная шапка снега спадала сама?

В случае с четырехскатной кровле можно смело повышать угол наклона скатов, если, конечно, вас не смутит увеличенная стоимость древесины для стропил и кровельного покрытия.

Чем выше наклон ската, тем вероятнее, что снег попросту сползет под своим весом. А на крыше с наклоном от 60° он вообще не остается. Это тот самый случай, когда коэффициент µ равен нулю. Для сравнения: при угле наклона в 40° он будет равен 0,66, при 45° – 0,5 и при 50° – 0,33.

Точно рассчитать угол скатов вам помогут такие формулы:

Для мягких покрытий уклон может быть низким, так, для двух слоев нужны 15 градусов, а для трех допустимы 2-5°.

Также каждый вид кровельного материала требует свой уклон:

• Мягкая черепица и ей подобные кладут на кровлю от 11°.
• Для натуральной черепицы угол наклона не может быть меньше 25°, иначе в подкровельное пространство станет попадать вода.
• Для шифера выбор вообще невелик – от 25 до 30°.

Кроме того, важно учитывать также снеговую нагрузку. Так, если в вашей местности снегопады внушительные, можно сразу забыть о малом уклоне. Т.к. снежная шапка, особенно слежавшаяся, способна весить только на одной крыше несколько тонн!

В таком случае можно обустраивать только крутой скат, и чем тот будет круче, тем больше материала для него понадобится. Кроме того, учитывайте и увеличенный нахлест материала на крыше сложной формы.

Измерение и вычисление сечения стропил

Рассчитать важно и водосточную систему для вальмовой крыши. В основном она зависит от угла наклона и площади крыши.

Так, если та не превышает 60 м 2 , то нужны желоба диаметром 125 мм, а если больше, чем 60 м 2 , тогда диаметр увеличивают до 150 мм. Количество самих же труба нужно рассчитывать из того факта, что на каждые 10 метров идет одна труба.

Вот как рассчитать вальмовую крышу при помощи таблицы с коэффициентами:

• Шаг 1. Возьмите обычную рейку и найдите горизонтальную проекцию у промежуточной стропильной ноги.
• Шаг 2. Теперь в таблице найдите ваш получившийся коэффициент уклона и умножьте его на представленный в ней коэффициент.
• Шаг 3. Измерьте длину стропила от крепления нижней части стропила до конькового прогона.
• Шаг 4. Далее находим длину свеса стропил или вычисляем ее при помощи теоремы Пифагора.
• Шаг 5. Вычисляем длину угловых стропил.

Чтобы найти длину центрального стропила, на торце периметра дома нужно отметить центр, а на середине толщины конькового бруса точку а.

От этой точки нужно поставить отметку на линии проекции в горизонтали от центрального стропила до вертикальной стойки – это будет точка b. Теперь от точки – b нужно отмерить расстояние до торца конька, и получается точка с.

В итоге вы будете знать расстояние ab и bc, и остается найти длину центрального стропила ас. Формула, которая поможет вам вычислить это расстояние, выглядит так: а 2 +b 2 =с 2 . Чтобы получить более точное значение, воспользуйтесь коэффициентами пропорций.

По той же схеме вычисляют длину диагональных ребер и угловых стропил, и умножают полученное значение на коэффициент, который будет максимально близок к коэффициенту значению замеров.

Во время монтажа также производят свои замеры. Сначала на верхних торцевых частях мауэрлата по самому центру отмечают осевую линию, а по центру осевого бруса – линию центрального стропила.

Далее с шагом 60 см ставят отметки для промежуточных стропил на основании торца. После этого рассчитывается длина стропил от угла до центра торца. С противоположной стороны крыши парные стропила должны иметь такую же длину.

В этом вам поможет такая формула:

Крестообразные крыши сначала рассчитывают так же, как и обычные двускатные. Все зависит от того, какой формы скаты – треугольной или трапециевидной.

Нужно измерить площадь каждого, и тогда станет понятно, как рассчитать каждый элемент.

Подсчет количества кровельного материала

Сегодня бытует мнение, что достаточно сложно точно рассчитать кровельный материал для вальмовой крыши, ведь она имеет сложную форму и покрытие придется обрезать.

Но на самом дел все эти моменты можно просчитать, и мы сейчас расскажем, как именно. Вот приблизительная схема того, как укладывают кровельный материал на вальмовую крышу:

Итак, в первую очередь запланируйте 25 мм допуска на свес кровельного покрытия в карнизный желоб, причем это допуск может быть увеличен, если крыша имеет значительный уклон и или используются некоторые из систем водостока.

Чтобы рассчитать материал для ребер или конька, нужно их длину разделить на длину, которая покрывается одним лотком.

Также нужно запастись достаточным количеством реек для обрешетки: на каждый квадратный метр нужно 3 метра реек. Конечно, подрезать тут будет что:

А рассчитать площадь скатов для определения количества штучного кровельного материала вам помогут такие формулы:

Надеемся, наши формулы и иллюстрации помогли вам все рассчитать максимально правильно!

Онлайн-калькулятор для расчета

Для упрощения выполнения расчетов мы спроектировали онлайн-калькулятор. Чтобы воспользоваться им, пожалуйста перейдите на эту страницу. Там вы найдете все пояснения и сможете сэкономить время на проектировании.

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).

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.

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.

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.

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 произвести расчет вальмовой крыши + онлайн калькулятор с чертежами и фото

03.03.2017 39,176 Просмотров

Достаточно популярной разновидностью крыши является вальмовая. Относят эту разновидность к четырехскатным конструкциям.

Конструкция крыши весьма надежна и позволяет сооружать под крышей жилое помещение.

Однако, при проектировании необходимо учитывать массу различных параметров, ведь возведение вальмовой крыши – непростой процесс. Расчеты, которые требуются в процессе проектирования, должны быть точными, иначе это сулит сооружением непрочной конструкции.

В данной статье вы узнаете как проводится расчет вальмовой крыши + онлайн калькулятор с чертежами и фото.

Устройство крыши

Чтобы процесс расчетов, которые предстоит сделать, был максимально простым, следует первостепенно ознакомиться с устройством крыши вальмового типа. Это позволит понять, какие именно элементы нуждаются в расчетах.

Конструкция состоит из:

• Конек. Он редставлен брусом, который располагается на самой верхней точки конструкции в горизонтальной плоскости. Служит опорой для большей части стропил.
• Центральные стропила. Элементы стропильной конструкции, которые располагаются во всю длину и высоту скатов и конька.
• Вальмовые стропила. Создают вальмы, прикрепляясь с одной стороны к коньку, а со второй к угловым стропилам.
• Угловые стропила. Как и конек, этот элемент относят к основной несущей части крыши. Расположение брусьев наклонное, которое заканчивается на краю дома или на небольшом расстоянии от него. Начальная точка прикрепления – это коньковый брус.

Чертеж стропильной системы

Как рассчитать площадь четырехскатной крыши?

Схематично представить вальмовый тип крыши можно одним прямоугольником, который является основанием, двумя трапециями – грани конструкции и двумя равнобедренными треугольниками.

Отталкиваясь от такого представления конструкции, можно расчеты провести легко и без ошибок.

У любой крыши в процессе проектирования прежде всего определяется угол наклона.

Такой параметр выбирается на основании ряда факторов и является значением, от которого производят все остальные расчеты.

Алгоритм расчета площади конструкции:

1. Первая формула, которая понадобиться в расчетах – это h = b / 2 * tanA. В данной формуле b – это ширина здания, A – это угол наклона ската, h – высота конька. Пользуясь таблицей тангенсов, узнается значение данного угла и проводится расчет.
2. Используя значение косинуса этого же угла ската узнается длина угловых стропил. Формула для расчетов с = b / 2 * cosA, обозначения аналогичны.
3. Для того, чтобы узнать значение длины вальмовых стропил, нужно вычислить квадратный корень из следующей формулы: d = h 2 + b 2 / 2, обозначения аналогичны.
4. Площадь всей крыши находится при сложении всех условно разделенных элементов конструкции, а именно: трапеции, треугольников и прямоугольника. Формула для расчетов следующая: S = 2 * (c * b) + 2 (a — b) * c = 2 * c * (b + a — b) = 2 * c * a.

После проведения расчетов рекомендуется провести проверку всех значений. Это поможет избежать неточностей и ошибок в строительстве.

Расчет вальмовой крыши онлайн калькулятор

Как посчитать длину стропил вальмовой крыши? Расчет четырехскатной крыши вы можете произвести с помощью нашего онлайн помощника.

Вы сможете рассчитать не только количество мягкой кровли, но так же систему обрешетки и стропил.

Калькулятор производит расчет кровли вальмовой крыши.

Прежде чем приступить к расчетам, в верхнем правом углу калькулятора нужно выбрать кровельное покрытие. Ниже представлены калькуляторы для других видов крыш:

Расчет площади кровли четырехскатной крыши с помощью онлайн калькулятора ниже.

Обозначение полей в калькуляторе

Результаты расчетов

Описание полей калькулятора

Регион снеговой нагрузки

Виды кровельных покрытий

Определяя тип кровли и кровельный материал, всегда берут во внимание значение угла наклона ската. В случае с вальмовой конструкцией крыши есть возможность не так пристально обращать внимание на этот параметр, ведь к ней подойдет практически любой кровельный материал.

Типы покрытий:

• Черепица. У такого вида кровельного материала, которой часто применяется в устройстве четырехскатной крыши вальмового типа, существует множество разновидностей. Бывает черепица из цемента, из керамики, битумная разновидность, которую иначе называют мягкой черепицей и из металла.
• Шифер. Разновидности шифера применяются к устройству кровли вальмового типа все без исключения. Однако, при выборе этой разновидности материала, многое зависит от необходимости сооружать чердачное помещение жилого типа или мансарду. В этом случае лучше не использовать металлический шифер (металлический профилированный листовой материал), он не может создать комфортную атмосферу в помещении под крышей. Для покрытия вальмовой крыши, под которой находится жилое помещение лучше использовать еврошифер. Состав материала – это стеклоткань и пропитка из битума, благодаря которым кровле обеспечивается надежность и хорошие теплоизолирующие свойства.
• Vip покрытие. Такое покрытие – идеальное решение для кровли. Его можно поставить в один ряд со сланцевой разновидностью черепицы, камышитовой кровлей, которые придают величественный вид дому, особенное, если ими покрыта вальмовая крыша. Минус в этом случае только один – дороговизна материалов, но относительно других качеств и свойств vip материалы изготовлены на высшем уровне.

Виды кровельных покрытий

Расчет покрытия кровли

Чтобы расчеты кровельного материала были как можно точнее, их обычно проводят после установки стропильной системы.

Только после завершения сбора конструкции можно определяться с более подходящим материалом для покрытия кровли.

Выбирают материал, взяв во внимания погодные условия на местности, количество осадков и располагающих для строительства финансов.

Кроме этого, количество материала всегда больше, чем площадь крыши.

Помимо того, что уложенные материалы для тепло-, паро- и гидроизоляции влияют на это значение, прибавку дает и способ укладки материала, который проводят зачастую внахлест.

Дополнительно на количество кровельного материала влияет наличие добавочных элементов.

Во всех расчетах вам поможет калькулятор вальмовой крыши — онлайн.

Последний нюанс, который стоит учитывать – это количество потерь материала. Учитывая устройство вальмовой разновидности конструкции, которая представлена трапециевидными и треугольными скатами, необходим раскрой материала.

В таком процессе теряется около 30 %. Оптимальным решением, позволяющим избежать столь больших потерь, является использование черепицы битумного типа или штучного материала для кровли.

Стандартный принцип расчета количества кровельного материала:

• Рассчитывается площадь общего покрытия крыши;
• Делится на площадь одного листа материала;
• При этом учитывается не полная площадь материала для кровли, а на полезную его часть, т.е. на ту, которая покрывает поверхность. Для этого вычитают из общей площади материала расстояние, которое уходит на стыковку и нахлесты. Обычно такое значение равно 15 см.

Для более ясного представления о расчетах, можно рассмотреть два примера с использованием различного типа кровельного материала: шифер и металлочерепица.

Для шифера пример расчета следующий:

1. Обычно используют для покрытия семь листов волнового шифера, полезная площадь которых равна 1,335 м 2 .
2. Если применяются 8 листов такого материала, то значение полезной площади равно 1,56 м 2 .
3. Далее, значение общей площади крыши делят на значение полезной площади материала. Если площадь крыши, например, 26,7 м 2 то количество листов шифера, необходимого для оборудования кровли, равно 20 штук.

Пример расчета для металлочерепицы:

1. Выбирая подобный материал для покрытия, стоит знать, что чем меньше размер материала, тем больший размер стыков необходимо применять.
2. Изначально значение общей площади умножают на поправочный коэффициент, равный 1,1.
3. После этого получившееся значение площади делят на полезную площадь черепицы, в зависимости от ее размера и, соответственно размера нахлествов.

Если конструкция покрытия крыши комбинированная и сложная, то значение перерасхода может достигать 60%.

Калькулятор расчета крыши

Шаг стропил

Значение расстояния, которое образуется между двумя стропилами называется шагом. Большая часть конструкций сделана таким образом, что шаг равен 1 м. Установлено и минимально допустимое значение такого параметра, равное 60 см.

Процесс расчета расстояния между стропилами выглядит следующим образом:

1. Изначально нужно выбрать ориентировочно предполагаемый шаг стропильной системы. Отталкиваться можно от вышеуказанных значений, т.е. расстояние равно 1 м.
2. Следующее значение, которое понадобится – это длина конька (ската).
3. После этого, длина стропила разделяется на ориентировочно выбранное значение шага. Полученный результат округляется до большего значения, после чего увеличивается на 1.
4. Последнее при расчете – это деление общей длины ската на значение из предыдущего пункта. Это и будет необходимое расстояние, которое нужно соблюдать в процессе установки стропильной системы.

На примере можно рассмотреть конструкцию, длина ската которого равна 12 м, а ориентировочно выбранное расстояние шага – 0,8 м:

1. 12 / 0,8 = 15. Если число в расчете получилось нецелым, то его следует округлить до ближайшего целого значения.
2. 15 + 1 = 16. Прибавка на единицу для более точных расчетов количества ног в конструкции.
3. 12 / 16 = 0,75 м. Это значение будет оптимальным расстоянием шага для стропильной конструкции.

Выбор угла ската кровли и определение высоты конька

Как и в предыдущих расчетах, процесс определения высоты конька зависит от выбранного угла ската. Несмотря на то, что вальмовая конструкция крыши позволяет соорудить скаты, имеющие разное значение углов, лучше всего делать конструкцию с одинаковыми углами.

Это позволит нагрузке распределяться равномерно и иметь крыше эстетичный внешний облик.

На более конкретное определение такого параметра влияют:

1. Фактор повышенной нагрузки от снега предполагает сооружение конструкции с более крутым наклоном.
2. Если ветер в районе расположения дома сильный и порывистый, то рекомендуется уклон делать не больше, чем 30 градусов.
3. Намерение помещение чердака использовать под жилое помещение. В данном случае учитывается удобство передвижения по чердаку и возможность обеспечить все коммуникативные конструкции таим образом, чтобы к ним был свободный доступ в случае необходимости.
4. Покрытие, выбираемое для кровли, также играет немаловажную роль. Выбирая определенный материал, нужно поинтересоваться минимально дозволенными характеристиками в отношении угла ската.

Относительно высоты конька, то определить ее очень просто, зная значение угла ската. В конструкции необходимо условно выделить прямоугольный треугольник, в котором одна из сторон будет искомой высотой.

Формула: h = b / 2 * tanA.

Угол наклона крыши

Заключение

Этап проектирования дома и всех элементов его конструкции достаточно сложный и кропотливый. Очень важно внимательно проводить все расчеты и каждый раз их перепроверять. Облегчить такую задачу может наглядное изображение в меньшем масштабе всей будущей конструкции.