Как рассчитать вальмовую крышу по размерам дома

Как рассчитать вальмовую крышу по размерам дома

Вальмовые конструкции относятся к числу наиболее старинных. Они имеют по два ската разных типов, различающихся между собой по форме. Чтобы конструкция была надежной, нужно правильно произвести расчет вальмовой крыши. Это позволит сделать корректные чертежи и закупить необходимое количество стройматериалов.

Особенности и устройство вальмовой крыши

Перед тем как рассчитать вальмовую крышу, нужно представлять себе, как она устроена. Конструкция основана на системе стропил с двумя типами скатов. Два из них имеют вид треугольников (именно они называются вальмами) и направлены от коньковой части к карнизу. Другая пара скатов имеет большую длину и выполняется в форме трапеций. В конструкции также монтируются окна, обеспечивающие приток воздуха и солнечного света в чердачное помещение. Обычно такой кровлей оборудуют жилые дома. Для пристроек хозяйственного назначения ее, как правило, не используют, что обусловлено достаточно сложным строением.

Снаружи крышу чаще всего покрывают черепицей. Стропила в конструкции опираются на верхнюю обвязку и закрепляются с боков коньковой части. Поскольку самая большая нагрузка ложится на элементы, расположенные по краям, им обеспечивают усиление. При проектировании и подсчете параметров важно правильно выбрать пропорции размеров боковых и треугольных скатов. Они сильно влияют на общий облик здания. Наклон обычно делают идентичным для всех сторон.

Преимущества и недостатки

Здание с такой кровлей притягивает внимание оригинальным обликом. Ее конструктивные характеристики дают возможность обустроить чердачное помещение или мансарду. Кроме того, крыша обладает следующими преимуществами:

• Отличная защита фасадной части от дождя и града. Строение конструкции позволяет сделать крупные свесы.
• Невысокая подверженность искривлениям и иным нарушениям формы за счет жесткости угловых ребер.
• Из-за отсутствия стоячих стенок торцов конструкция слабо сопротивляется воздушным потокам, поэтому меньше вероятность разрушений и деформаций при сильных осадках и ветрах. Ее рекомендуют ставить в районах с ветреной или нестабильной погодой.
• Благодаря большой скатовой площади кровля прогревается равномерно, что хорошо отражается на микроклимате жилища.

Недостаток конструкции – трудоемкость монтажа кровли и обустройства крыши в целом. Это связано с ее достаточно сложным строением. Кроме того, за счет скатовых поверхностей значение площади чердачного помещения становится меньше, что оказывает влияние при создании мансарды.

Калькулятор вычисления площади вальмовой крыши

Расчет вальмовой кровли может быть выполнен с использованием онлайн-программ нахождения площади. Можно подобрать калькулятор, соответствующий выбранной конструкции.

Односкатной

Пользователю потребуется ввести значения в запрашиваемые поля. Нажав кнопку расчета, он получит значение нужного ему параметра.

Двускатной

Чтобы посчитать площадь такой конструкции, нужно знать габариты сторон жилища. Помимо этого, требуется определиться с высотой конструкции и размерами свесов.

Четырехскатной

Перед тем как рассчитать 4 х скатную крышу дома, нужно определиться с размерами скатов. Для треугольных компонентов требуются значения высоты и основания, для трапециевидных – также и верхней стороны. Расчет четырехскатной крыши выполняют, подставляя эти данные в нужные поля. Искомое значение равно сумме площадей всех скатов.

Мансардной

Эта конструкция включает в себя два ската с каждого бока. Они имеют разные углы уклона. Такую крышу можно достроить на готовый дом. В результате образуется добавочное пространство без возведения обычного этажа. Введя данные в поля калькулятора, можно получить значение площади. Материалы для кровли нужно выбирать тщательно: боковые скатовые части отличаются крутизной склонов.

Виды кровельных покрытий

Для такой крыши подходят различные типы черепичных покрытий и шифера. При выборе учитывают бюджет, назначение чердачного помещения и желаемый внешний вид постройки.

Черепица

Для конструкции подойдут разные типы черепицы, имеющие основу из керамики, металла или цемента. Для обустройства мягкой кровли используется битумный материал.

Шифер

В этом случае также подходит широкий спектр разновидностей. Но профнастил из металла будет не лучшим решением, если под конструкцией планируется оборудовать жилое помещение. Хорошо подойдет мягкий еврошифер, пропитанный битумом. Этот материал сохраняет тепло и легок в монтаже.

В категорию Vip покрытий входят камышит и некоторые сорта черепицы (к примеру, из меди или сланца). Они подходят для кровли такой конструкции и хорошо смотрятся на ней, но стоят дороже других вариантов.

Расчет покрытия кровли

Чтобы определить, какое количество материала нужно закупить, требуются данные о площади скатов, габаритах листов и припусках, оставляемых под перекрытия (к примеру, 8 см с одной стороны и 15 с другой). Так можно выяснить реальные полезные размеры одной единицы. Разделив на ее площадь значение таковой всей кровли, получают число листов. Иногда в систему вводят и контробрешетку (для нее используют брусья со стороной сечения 5 см) и мауэрлат (здесь размер будет 0,15 метра). Утепляющий слой должен быть не тоньше 0,1 м, иначе возникнет точка росы, что укорачивает продолжительность эксплуатации конструкции. Гидроизоляционные листы должны иметь нахлест 0,1 м.

Шаг стропил и выбор угла ската крыши

Дистанция между стропилами зависит от того, задумана система холодной или теплой. В первом случае значение параметра делают эквивалентным ширине утепления. Во втором расстояние иногда достигает 0,9 м или больше, а при вычислениях учитываются максимальные встречающиеся в местности нагрузочные усилия.

На значение угла влияют климатические особенности. При слабовыраженном наклоне на поверхности накапливаются снежные массы, но системе не придется переносить значительные ветровые нагрузки. Большое значение дает обратный эффект. Берутся во внимание и характеристики покрытия, его устойчивость к действию осадков и ветра. На кровельной продукции иногда указывают, для какого угла наклона ее оптимально использовать. Значения для двух категорий скатов могут различаться между собой. Крутизна конструкции способствует уменьшению чердачного пространства, так что не стоит делать сильный наклон, если под крышей планируется обустроить жилое помещение.

Высота конька влияет на размеры компонентов конструкции. Высоту H можно узнать, используя формулу: H=b/2*tg A, где b – ширина постройки, а А – угол уклона ската.

Расчет вальмовой крыши: особенности конструкции и расчета на калькуляторе

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.

Виды вальмовых стропильных систем

При возведении крыши нужно тщательно продумать все ее элементы и конструкции. Но самое главное – это определиться с выбором вида стропильной системы. Именно эта часть кровли будет нести на себе все нагрузки. В случае с вальмовым вариантом крыши применяются следующие два типа стропильных системы:

Типы конструкций стропильных систем крыш — схемы

1. Наслонная.
2. Висячая.

Первый вариант считается наиболее приемлемым. Такой тип стропильной системы для вальмовой кровли подразумевает наличие дополнительной опоры под коньком. Для этого в доме должна быть несущая стена, расположенная посередине строения. На нее устанавливают опорные балки, на которые монтируют коньковый пролет. Такая конструкция более прочная. В ней стропильные пары упираются не только на мауэрлат, но и на коньковый пролет.

В случае если осевой несущей стены нет, то применяют висячую систему. Тут стропила сверху крепятся друг к другу, а снизу упираются в мауэрлат. Такой тип системы используется для небольших домов, когда длина одного ската не превышает шести метров. Но в случае вальмовой крыши лучше все-таки использовать наслонную систему стропил. Это поможет избежать проблем при монтаже и дальнейшей эксплуатации.

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.

При расчете применяются данные длины скатов, стен и верхнего конька Источник st-par.ru

Смотрите также: Каталог компаний, которые специализируются на услугах проектирования и ремаонта кровли.

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.

Угол наклона скатов

Это один из самых важных показателей, который рассчитывается в первую очередь. Всё зависит от типа кровельного материала, запланированного по проекту к покрытию кровельной конструкции. Потому что не все материалы для кровель могут выдерживать требуемые нагрузки от атмосферных осадков без учёта угла наклона ската.

Вот несколько соотношений:

• угол наклона скатов при укладке на них профнастила не должен быть меньше 12°;
• при монтаже металлочерепицы – 14°;
• шифера – 22°;
• битумной черепицы — 11°;
• ондулина — 6°;
• рулонных кровельных материалов – 3–5°.

Обратите внимание! Количество используемого материала для покрытия крыши зависит именно он наклона скатов. Чем круче конструкция, тем больше расходов. При этом увеличивается не только количество кровельного материала, но и элементов обрешётки, длина стропильных ног, количество утеплителя и защитных полимерных плёнок.

Поэтому производя расчёт вальмовой крыши, необходимо определиться с количеством используемых стройматериалов. Для этого придётся рассчитать площадь кровли.

Это тоже важно знать: Вальмовая крыша своими руками: руководство к действию

Площадь кровельных скатов

Здесь всё достаточно просто потому что форма скатов – это геометрические фигуры, площади которых известны.

Площадь трапеции: S=(a+b)h/2, где «a» — длина конькового бруса, «b» — длина карниза, «h» — высота ската, то есть расстояние от конька до карниза по прямой.

Площадь треугольника: S=hb/2, где «h» — высота, то есть расстояния от карниза до торца конька, «b» — это длина карниза вальмового ската.

Подставляя в формулы значения размеров крова, определяется фактическая площадь скатов. А так как скатных конструкций по две, то их значения умножаются на «2». Затем оба полученных результата суммируются. Это и будет общая площадь вальмовой кровли.

Либо просто заполните поля предложенного ниже онлайн-калькулятора система сделает все расчёты площади вальмовой крыши за вас.

Чтобы получить количество требуемого кровельного материала, рассчитывается площадь одного элемента покрытия крыши. После чего общую площадь делят на этот показатель. Это и есть требуемое количество. Но так как вальмовая крыша сооружается в виде трапеции и треугольников, то некоторую часть кровельного материала придётся подрезать под форму и размеры рёбер. А значит, на выходе получится достаточно большой объём отходов. Чтобы их скомпенсировать, придётся приобрести материала больше на 10–20%.

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.

Для расчета площади сторон крыши применяются стандартные геометрические формулы Источник nts-sk.ru

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.

Расчет параметров четырехскатной крыши

Калькулятор расcчитывает длину стропил, высоту и площадь кровли 4-х скатной крыши.

По запросу пользователя Расчёт площади 4-х скатной кровли публикуем калькулятор, расcчитывающий длину стропил, высоту и площадь 4-х скатной крыши. Для расчета потребуется знать длину и ширину основания и угол наклона скатов (предполагается, что угол наклона всех 4-х скатов одинаков). В итоге калькулятор вычисляет длину диагональных (вальмовых) стропильных ног, длину поперечных стропил, высоту крыши в самой высокой точке и площадь поверхности кровли. Детали вычислений находятся сразу за калькулятором.

Расчет 4-х скатной крыши

Угол наклона граней (скатов) крыши в градусах

Мы будем рассматривать 2 типа 4-х скатной крыши: 1) шатровая крыша — основание квадрат, боковые грани — одинаковые, или как сказали бы математики конгруэнтные равнобедренные треугольники (на первом рисунке). 2) вальмовая крыша — основание прямоугольник, две боковые грани — равнобедренные треугольники, другие две грани — трапеции (на втором рисунке).

• Отношение высоты крыши (h) и расстояния от центральной точки основания до ближайшего края крыши (b/2) соответствует тангенсу угла наклона ската. Отсюда, зная угол наклона, можно выразить высоту крыши:
• Аналогичным образом через косинус угла наклона можно выразить длину боковых стропил (e):
• Длину диагональных (вальмовых) стропил (d) можно посчитать дважды, используя теорему Пифагора следующим образом:
• И наконец, площадь кровли мы найдем как сумму площадей 4-х треугольников для шатровой крыши плюс площадь вставок из 2-х прямоугольников для длинных трапециевидных скатов в случае неравных сторон основания:

Следующий калькулятор можно использовать для вычисления тех же параметров, если известна высота крыши, а угол наклона требуется вычислить:

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.

Для получения правильных данных, в поля калькулятора вбиваются все имеющиеся параметры Источник nauka-i-religia.ru
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.

Архитектура кровли

Специалисты рекомендуют использовать для сооружения вальмовой кровли надежные прямоугольные брусья хвойных пород. Придать устойчивость всей конструкции можно при помощи дополнительных стальных элементов. Кроме стропил, конструкция состоит из:

• Прогона;
• Мауэрлата;
• Ригелей;
• Стоек и подкосов;
• Шпренгелей;
• Лежени.

Нижней опорой стропил является мауэрлат. Параллельно ему должен быть расположен прогон, который также выполняет роль опоры. Для конструкций с многопролетностью используют подкосы и стойки. Справиться с распорами помогут ригели и шпренгели.

Опорой для стоек и подкосов является лежень

Все это элементы из древесины, поэтому следует особое внимание обратить на их влажность. Напомним, что она не должна превышать 22%

Если сооружение кровли переносится, а материал уже закуплен, нужно побеспокоиться о защите древесины от влаги и сырости.

Давайте рассмотри ошибки, которые часто встречаются. Ведь именно на ошибках люди учатся. А в строительстве лучше с ними не встречаться. Самая распространенная ошибка — расчет стропильной системы вальмовой крыши без замеров самого дома. С этой проблемой сталкиваются даже опытные мастера.

Поэтому вооружаемся уровнем и рулеткой и проверяем высотные отметки, параллельность стен, диагонали и составляем обмерный план, высчитываем квадратуру. Поверьте, вы найдете неточности. Их можно исправить таким способом:

• Недочеты в параллельности можно исправить мауэрлатом (только небольшие).
• Прокладки помогут исправить незначительную неровность стен.
• Если же разница значительная, то ее можно исправить дополнительными элементами стропильной системы. Они обязательно должны входить в расчет четырехскатной крыши.

Многие специалисты советуют не останавливаться на изготовлении двухмерного чертежа. Лучше подготовить объемную модель, которая вам даст четкое представление о будущей крыше. И вы сразу же сможете понять все ли вам нравиться, или лучше что-то исправить.

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.

Несоблюдение рекомендаций и последствия

При несоответствии реальных уклонов и соответствующего материала кровельного покрытия, а также ошибках и несоблюдении рекомендаций производителей кровли и проектировщиков, в чердачные подкрышные помещения могут попадать атмосферная влага, пыль, споры сорных растений, грибка, плесени, личинки древоядных насекомых.

Слишком большая крутизна (угол наклона), высота покрытия и его парусность потребует увеличения сечения элементов стропильной системы вальмовой крыши.

В пологих кровлях может происходить замачивание обрешетки, нижерасположенных конструкций и, как следствие, развитие коррозионных процессов, а также биологического загрязнения и ослабления несущей способности деревянной стропильной системы вследствие ее гниения и поражения грибком.

Подготовка

Перед строительством 4-скатной кровли обязательно нужно создать ее чертеж. Для этого надо определиться с:

• Планом кровли. Его формируют на основе расположения внешних стен по периметру дома. По плану можно определить длину накосных, рядовых стропил и нарожников. Также на плане обозначают длину свесов кровли по периметру здания.
• Удельной нагрузкой. Она является определяющим параметром угла наклона стропил. Оптимальную величину снеговой нагрузки определяют по таблицам СНиП 2.01.07-85 с привязкой к месту строительства по карте. Данный параметр существенно влияет на угол наклона кровли.
• Видом и размерами пиломатериалов для стропильного каркаса. Это важно для параметров обустройства стропильной системы и обрешетки.
• Видом кровельного материала. Особенностью четырёхскатных кровель является то, что её скаты имеют большой угол наклона. Кровельное покрытие с большим удельным весом стараются не применять.

Проектирование и расчеты: делаем проект с помощью чертежа ↑

Прежде чем начать работы по обустройству крыши, ее необходимо спроектировать, рассчитать и выполнить чертеж будущей четырехскатной конструкции.

Уклон наклона скатов в зависимости от предназначения чердака, атмосферных нагрузок и типа материала для кровли колеблется в пределах 5º–60º.

В регионах с частыми сильными ветрами или с малым количеством осадков наклон скатов – небольшой, а в местностях со значительными снеговыми нагрузками и частыми дождями – существенно больше, 48–60º.

В свою очередь, на основе угла наклона выбирают материал для кровли:

5º–18º – рулонное покрытие, 14º–60º – кровельный металл, асбестоцементные листы; 30º–60º – черепичная.

Высота конька четырехскатной крыши при данном уклоне скатов рассчитывается по тригонометрическим формулам для прямоугольных треугольников.

Проект дома с четырехскатной крышей начинают с расчета стропил. Их сечение зависит от угла наклона скатов и суммарного значения ожидаемых общих нагрузок: веса конструкции стропил, кровельного пирога, снеговых и ветровых нагрузок. Минимальный запас прочности стропил должен составлять 1.4.

С помощью вычислений определяют также:

шаг стропил и их несущая способность, какие использовать стропила – наслонные или висячие, необходимость дополнительных элементов: раскосов, способствующих уменьшению нагрузки на стропила, или затяжек, предохраняющих конструкцию от расшатывания, необходимость в наращивании длины стропил или сдваивании балки для их усиления и т. д.

При проектировании стропильную систему рассчитывают:

на прочность – стропила не должны сломаться; на степень деформации при определенных параметрах, например, прогиб стропил для мансардных кровель не должен превышать 0, 4% их длины.

Особенности расчета нагрузки на стропильную систему ↑

Стропильная система находится под воздействием постоянных и временных нагрузок. К первым причисляют массу кровли, обрешетки и контробрешетки, прогонов и самих стропил, а ко вторым – ветровые, снеговые и полезные – это нагрузка от потолков, водогрейных баков, вентиляционных камер и прочего, подвешенных к фермам.

При наклоне скатов более 60° не учитывается снеговая нагрузка, а при наклоне менее 30° – не учитывается ветровая. Параметры этих нагрузок могут быть скорректированы за счет имеющихся поправочных коэффициентов, в которых учтены местные климатические условия. Общую массу кровли вычисляют, исходя из площади сооружения и используемых материалов.

Расчет кровельных материалов

Приобретение кровельных материалов сопровождается значительными финансовыми тратами, оптимизация которых сможет сэкономить огромные суммы денег. По этой причине при расчете площади 4-х скатной крыши для закупки кровельного материала, необходимо учитывать следующие особенности

1. Покрытие из шифера. Чтобы рассчитать квадратуру кровли под шиферное покрытие следует четко знать габариты дома и ширину свеса. Зная эти параметры, можно легко вычислить искомую величину по формуле: длину дома следует сложить с шириной двух свесов, после чего умножить на сумму ширины дома и ширины двух свесов и умножить на косинус угла наклона свесов. При закупке шифера следует учитывать, что его листы укладывают внахлест, поэтому потребуется незначительный запас в размере 5% от общего количества.
2. Покрытие из металлочерепицы. Для его расчета потребуется знать длину карнизных свесов по всему периметру здания, длину конька вдоль всей крыши, геометрические размеры дома, длину ендов и всех примыканий. При монтаже листов металлочерепицы оставляют до 15 % на прирезку, поэтому следует осуществить закупку с учетом необходимого коэффициента запаса.
3. Покрытие из мягких и рулонных материалов. Наиболее распространенный вариант обустройства крыши для четырех скатов. Расчетная формула зоны покрытия аналогична той, которая производится под шиферное покрытие с учетом дополнительных затрат на ендовы и конек.

Используя несложную методику проведения расчетов по вышеуказанным формулам можно получить достоверный результат, который при грамотном подходе конвертируется в сэкономленные на закупке строительных и кровельных материалов деньги.

Источник https://strojdvor.ru/krupnye-konstrukcii/raschet-valmovoy-kryshi/

Источник https://stbel.ru/remont-i-strojka/valmovaya-krysha-raschet-onlajn.html

Источник

Источник