Как посчитать площадь шатровой крыши дома

Как посчитать площадь шатровой крыши дома

Шатровые крыши все чаще применяются при строительстве загородных домов. Такой небывалой популярности есть и свои объяснения. Крыша имеет необычную форму, у нее масса плюсов и при желании ее можно построить собственными силами.

Особое внимание следует уделить точности расчетов при возведении данного типа кровли, так как это самый важный этап в проектировании. Данный тип крыши имеет свои особенности в конструкции, и, если их не учесть, то крыша будет ненадежной, а в худшем случае, может и вовсе просто развалиться.

Обо всех особенностях расчета шатровых крыш ( их основных узлов) читайте далее, здесь же будут раскрыты и некоторые секреты, которые специалисты часто используют при монтаже шатровой крыши.

Информация

Шатровая крыша традиционной пирамидальной формы легко рассчитывается на нашем онлайн калькуляторе. Для расчёта нужно иметь лишь данные размера самого дома и точные размеры строительных материалов.
Онлайн калькулятор для шатровой крыши

Шатровая кровля имеет особенности:

• пирамидальную форму;
• одну вершину;
• треугольные скаты;
• сложность соединения стропил.

Онлайн расчет шатровой крыши позволит сэкономить время и деньги. Время, потому что неспециалисту такие сложные расчеты выполнить будет трудно. Деньги, потому что каждая лишняя доска или брус, кровельный и другие материалы (утеплитель, гидроизоляция) стоят недешево, а готовый поможет закупить стройматериалы без лишних затрат.

Преимущества онлайн калькулятора

Чтобы произвести расчет четырехскатной крыши шатрового типа вручную, нужно иметь достаточный опыт в строительстве, уметь выполнять чертежи и представлять крышу, которая получится в результате.

Расчеты же на онлайн калькуляторе позволяют:

• разобраться с малым опытом в строительстве
• получить расчеты стройматериалов для жесткой и мягкой кровли;
• отдельно рассчитать мауэлрат, контробрешетку, утеплитель и гидроизоляцию, для этого достаточно поставить нужную галочку;
• получить 2D чертеж, который станет основой для проектирования надежной крыши;
• посмотреть, как будет выглядеть готовая крыша в 3D формате.

Особенности ввода исходных данных

Правильность расчетов зависят от ввода реальных, продуманных исходных данных. Вы должны точно решить, какого вида будет кровля четырехскатной шатровой крыши, и какие материалы будут использованы.

Справка: ширина металлочерепицы 118 мм (рабочая 110мм), длину можно заказать у производителя; размер гибкой черепицы зависит от ее вида.

Исходные данные для стропильной системы:

• ширина стропил 100-150 мм при условии установки подпор, 200 мм без подпор;
• длина стропил — в зависимости от уклона крыши, но не более 5 м, чтобы не возникло провисание;
• доска для обрешетки под МЧ — 30х100 мм, под гибкую черепицу 30х100–150 мм ( с учетом, что на обрешетку будет набиваться фанера или ОСП);
• шаг для обрешетки МЧ соответствует продольной оси модуля черепицы – 350 мм (берем черепицу «супермонтеррей»), для остальных видов кровельных материалов шаг можно увеличить;
• доска для мауэрлата 150х50 мм, брус для мауэлрата 150х150 (брус используется, если нужно распределить нагрузку) ;
• размеры ОСП 250х120 мм;

Как рассчитать четырехскатную крышу: размеры основания, уклона

Зная линейные размеры основания и угол наклона ее скатов, можно выполнить расчет четырехскатной крыши. Как правило, его проводят по следующему принципу: скаты делят на несколько элементов, каждый из которых рассчитывается отдельно, после чего полученные результаты суммируют. Таким образом можно подсчитать общую площадь четырехскатной крыши. Несущая конструкция четырехскатной крыши имеет сложный каркас. Входящие в нее центральные стропила создают лишнюю нагрузку. Помимо этого, стропила должны выдерживать нагрузку покрытия кровли, а также снеговую и ветровую. Поэтому требуется дополнительно рассчитать параметры четырехскатной конструкции, например, вес кровельных и отделочных материалов, климатические особенности региона.

Очевидно, что любая неточность в подсчетах может иметь серьезные последствия, поэтому их проводят с большой аккуратностью и с учетом всех возможных вариантов.

При этом должны быть учтены также следующие показатели:

Грамотный расчет четырехскатной крыши требует учета данных метеорологических служб местности проживания. Для точного определения необходимой высоты кровли и углов наклона всех четырех скатов, необходимы следующие данные: показатели

Упрощенный расчет стропильной системы шатровой крыши и выбор типа ее конструкции

Рассчитывается стропильная система шатровой крыши на основе основных показателей высот и длин будущих элементов конструкции. Все подсчеты проводятся максимально точно (с учетом даже нескольких сантиметров), округлять показатели нельзя. Для того чтобы определиться с количеством требуемого материала необходимо узнать общую площадь поверхностей будущей конструкции. Рассмотрим вычисления для стропильной системы шатровой крыши на определенном примере:

1. Наклон конструкции будет сделан под углом в 40˚ (наклон ската относительно плоскости, размещенной на стенах дома). Здание имеет правильную геометрическую форму — равносторонний прямоугольник (квадрат). Длина одной его стороны 8м.

2. Сначала необходимо просчитать на какую высоту будет поднят конек кровли над зданием. Для этого разделяем длину стены пополам и умножаем на тангенс выбранного угла наклона: 8/2*0,8391=3,3564 м.

3. Скат кровли (одна из ее сторон) условно разделяется на две геометрические фигуры: треугольник и трапеция. Треугольник – это часть ската от конька до верхнего основания стен дома. Трапеция – часть ската, выходящая за пределы внешних стен (так называемый карнизный свес).

4. Необходимо найти площадь треугольника. Для этого определяем его высоту при помощи разделения высоты подъема конька на синус угла наклона ската: 3,3564/0,6428=5,2215 м. Площадь его высчитываем путем умножения стороны стены на найденную высоту и разделением этого показателя на два: 8*5,2215/2=20,886 м2.

5. Для нахождения площади трапеции необходимо найти длину ее нижнего основания. К длине стены прибавляем высоту, умноженную на сумму котангенсов нижних углов. Так как форма трапеции у нас правильная, то углы нижние равны 45˚. Длина свеса должна быть не менее 50 см, лучше больше. Итак, считаем: 8+0,5*(1+1)=9 м. Площадь вычисляется посредством суммирования двух оснований, разделения их надвое и умножения на высоту: (8+9)/2*0,5=4,25 м2.

6. Общая площадь поверхностей кровли вычисляется посредством суммирования площадей вышеназванных фигур и умножения на количество основных составляющих (скатов). Получается следующее: (20,886+4,25)*4= 100,544 м2.

расчет стропильной системы

стропильная система шатровой крыши — схема

узлы стропильной системы

Неизвестные вам показатели синусов и тангенсов указаны в математических таблицах.

Конечно, приведенные расчеты очень примитивны и не отражают всех параметров, которые учитывают профессиональные инженеры при проектировании кровли. Они служат лишь для наглядности процесса, расчета количества требуемых материалов и не являются рекомендацией. Для расчета несущей способности будущей кровли стоит обратиться к специалистам.

Возвести кровлю такого плана можно двумя способами: при использовании конструкции наслонного типа или висячего. Последний вариант применяется крайне редко из-за чрезмерной сложности исполнения, может быть использован только в крайних случаях, когда нет возможности опереть систему на внутренние подпорки (внутренние несущие стены или прочие опоры).

Расчет размеров конструкции крыши и необходимой длины стропила

Расчеты, связанные с шатровой крышей, это не только вычисление площади крыши или расчет карнизного свеса, о которых пойдет далее в этой статье. Сюда можно отнести и выбор подходящих размеров крыши, а также определение необходимой длины стропильных ног.

Начнем с того, что все основные элементы стропильной системы, в которую входят сами стропила, а также различные опоры, подкосы и так далее, должны изготавливаться только из самых качественных пород древесины, в которой должны отсутствовать сучки.

Дерево должно быть полностью сухим, при этом не допустимо наличие каких-либо трещин.

Лучше всего для изготовления основных элементов стропильной системы использовать качественную древесину. Примером, в этом плане, может послужить хвоя. Другими словами, древесина должна отвечать требованиям прочности и критериям устойчивости к повреждениям различного характера, в том числе и к механическим воздействиям.

Для шатровой крыши могут быть использованы разные виды стропил. В разных случаях используют разные стропила: составные и еще один вид, который называется — спаренный:

Составные — это две доски, которые раздвигаются на определенное расстояние, равное толщине вкладыша.

Спаренные — это такие стропила, между которыми не должно быть никаких просветов. Данные стропила очень часто применяются при установке кровли наряду с другими конструктивными элементами, такими как брусья и бревна.

У разных стропил, может быть и разное сечение. Такие различия обуславливаются следующими факторами:

• размеры предполагаемого пролета;
• предполагаемая снеговая нагрузка, которая будет воздействовать на кровлю;
• необходимый шаг, с которым будут укладываться стропила;
• важным также является угол наклона крыши.

Для составления правильных расчетов необходимо знать и основные параметры стропил, так как это очень важно для целостности и надежного функционирования всей кровли:

• при длине ног стропил не более 3-х метров: шаг стропил 110 — 135 см, диаметр бревна 10 см, толщина доски 8, а ширина 10 см;
• при длине ног стропил 3 — 4 метра: шаг стропил 140 — 170 см, диаметр бревна 15 см, толщина доски 9, а ширина 10 см;
• при длине ног стропил 4 — 5 метра: шаг стропил 110 — 135 см, диаметр бревна 20 см, толщина доски 8, а ширина 20 см;
• при длине ног стропил 5 – 6.5 метра: шаг стропил 110 — 140 см, диаметр бревна 24 см, толщина доски 12, а ширина 22 см;

Есть и другие правила применения тех или иных параметров.

Кроме того, помните о том, что сегодня в сети Интернет имеется очень широкий выбор специальных программ, которые помогут вам выполнить расчеты разных элементов конструкции стропил и сделать риск ошибки минимальным.

Размеры для прогонов: бревно 16 см в диаметре или брус с сечением 10 х 5 см.

Размеры для изготовления мауэрлата: бревна 12 см в диаметре, брус с сечением 10 х 5 см.

Материал, который применяется для подкосов, стоек и ригелей: бревна 12 см в диаметре, брус с сечением10 х 5 см.

Нужно, чтобы длина стропильных ног была одинаковой, необходима стыковка нарожников вразбежку.

Угол от 40 и до 60° — это наиболее популярное значение угла наклона для шатровых крыш. Однако он зависит и от выбранного материала и может быть несколько другим.

Для черепицы угол наклона составит от 30 и до 60°.

Для асбестоцементных и листовых материалов он будет от 14 и до 60°.

Для рулонных материалов – от 8 и до 18°.

Формирование кровельного пирога

Кровельный пирог для шатровой крыши устраивается так же, как и для любой другой. Если крыша будет холодной, то её пирог выглядит так:

• стропила;
• обрешётка;
• фанера или ОСБи;
• подкладочное покрытие;
• внешнее покрытие.

Теплоизоляция нужна, если под кровлей будет устроено мансардное помещение. После утеплителя крепится мембранная пароизоляционная плёнка. Сверху материалы фиксируются рейками, чтобы избежать провисания, а поверх реек прикручивается гипсокартон или любой другой отделочный материал.

Когда каркас полностью готов, его можно обшивать. Снизу вверх по стропилам внахлёст раскатывается рулонная гидроизоляция. Её пристреливают строительным степлером и прибивают рейками контробрешётки к стропильным ногам. Выбор обрешётки зависит от покрытия — под мягкую кровлю нужна сплошная из фанеры или доски, а под жёсткую годится и разреженная компоновка элементов

На обрешётку укладывается кровельное покрытие, монтаж которого согласуется с выбранным материалом. При устройстве кровельного пирога важно соблюдать последовательность слоёв

Выбор внешнего покрытия для шатровой крыши

Внешняя отделка крыши может быть любой, но при выборе учитывается крутизна скатов:

• от 12 и до 80 градусов — металлопрофильные покрытия, ондулин, гибкая черепица;
• от 30 градусов — керамическая черепица.

Верхнее покрытие на шатровые кровли укладывается особым образом — с середины. Для определения середины от пика к мауэрлату прокладывают маркировочный шнур. При расчётах нужно добавить не менее 15% запаса для материалов, что ложатся внахлёст, и 20% запаса на отход.

Выбор внешнего покрытия достаточно широк

Доборные элементы для шатровой крыши

Кровельный конёк — это верхняя деталь кровли, располагающаяся по рёбрам пересечения скатов.

Конёк выполняет как защитную, так и декоративную функцию

Основное назначение конька — перекрывать зазоры между скатами и обеспечивать защиту межкровельного пространства от влаги, мусора и насекомых. Второстепенная функция — декоративная. Грамотно смонтированная коньковая планка также будет залогом хорошей подкровельной вентиляции, ведь именно через конструктивный зазор между кровлей и плоскостью конька осуществляется воздухообмен.

Крепёжные элементы

Помимо большого количества элементов из древесины, понадобятся металлические крепления — анкерные болты, саморезы по дереву и гвозди. Профессионалы советуют выбирать плавающие крепления. Это касается соединений стропил с мауэрлатом. Таким образом, крыше не будет страшна естественная усадка дома из дерева или брёвен.

Для устройства шатровой крыши кроме деревянных потребуются металлические крепления

Конструкция шатровой крыши

В основе конструкции обязательно присутствует мауэрлат (мощный брус или бревно), сбитый в цельную раму по форме основания и уложенный поверх армопояса. Вся система стропил привязана к мауэрлату. Выглядит она как четыре наклонных бруса сечением 50 на 100 мм, скреплённых в центре крыши (размер бруса зависит от габаритов и веса будущей кровли). Если дом сложен из камня или кирпича, в качестве мауэрлата выступает верхняя обвязка стеновой панели, в деревянных постройках — верхний венец сруба. Мауэрлат обязательно гидроизолируют (например, рубероидом). Потом его закрепляют на внутренней верхней части подготовленных и выровненных стен.

Коньковый узел шатровой крыши соединяется в одной точке

Постройка четырёхскатной крыши требует использования большого количества деревянных элементов. Перед использованием их следует обработать противопожарным и антисептическим средством.

Для возведения строений с эркером шатровая крыша не подходит, так как форма коробки у неё квадратная. Поэтому обычно используется полувальмовый тип крыши.

Виды стропильных систем для шатровой крыши

По своей структуре стропильная система будущей шатровой крыши бывает или наслонной, или висячей. Висячая стропильная система отличается тем, что её балки опираются прямо на стены. Она чаще всего применяется при большом размере пролётов, когда другой опоры нет, а подпорки не предусмотрены. При таком варианте образуется горизонтальная распирающая сила, и чтобы её уменьшить, используют затяжки.

Наслонную систему не рекомендуется использовать при угле скатов свыше 40°

Процесс строительства и ремонта такой крыши сложен, поэтому обычно предпочтение отдаётся наслонной стропильной системе. Она более удобна с точки зрения монтажа и эксплуатации, а нагрузка на стены практически отсутствует. Для её установки подойдёт крыша, имеющая наклон не более 40 градусов. Для монтажа необходима несущая внутренняя стена или дополнительные опоры по центру крыши. Распоры на стены в этом случае не нужны, так как у крыши имеются опоры на пике и на стропильных ногах.

Благодаря дополнительным опорам наслонная стропильная система более удобна для монтажа и эксплуатации

Допустимый размер пролёта — около 4,5 м. Если он больше и одной центральной опорой ограничиться нельзя, то устанавливаются подкосы.

Подкосы — это опоры для стропильных ног

Элементы стропильной конструкции

В стропильную систему шатровой крыши входят следующие основные элементы:

• мауэрлат — опорный каркас для нижней части стропил;
• диагональные или накосные стропила, установленные по углам основного каркаса;
• нарожники — укорочённые стропила, прикрепляемые к накосным;
• стойки и подкосы — опоры для стропильных ног;
• лежни — укладываются на столбики из кирпича в качестве подпорок для подкосов и стоек;
• ригели для упора стропильных ног друг в друга возле пика;
• прогоны — параллельные мауэрлату балки (используются в зависимости от типа конструкции и имеющихся опор);
• шпренгели — дополнительные опоры для придания постройке жёсткости.

Стропила из металлических ферм обладают большой прочностью и выдерживают значительные нагрузки, что делает здание более долговечным. Металлические фермы можно эксплуатировать более 100 лет. Обычно их используют, если длина скатов превышает 10 метров. Собрать такую конструкцию проще, чем деревянный каркас, так как можно приобрести уже готовые для монтажа элементы. Минус металлических ферм только в том, что их сложнее утеплять. На них появляется конденсат, который оказывает разрушительное воздействие на кровельный пирог. Поэтому для жилых строений предпочтительнее дерево.Можно также комбинировать металлические и деревянные стропила. Но при этом деревянные части должны быть хорошо обработаны антисептическими средствами.

Металлические стропила чаще используются для промышленных зданий

Проводимые расчеты

Для чего необходим точный расчет? В его основе лежит точное определение количества необходимых материалов. Это пиломатериалы, кровельное покрытие, гидроизоляция и, если есть необходимость, утеплители.

Что касается стропильной системы, то многое будет зависеть от того, какой кровельный материал будет покрывать ее. Если это тяжелые материалы, то к кровельной конструкции самые жесткие требования, потому что она будет держать не только покрытие, но и снег, и людей, которые при необходимости будут проводить ремонт. А значит, важным критерием выбора будут являться:

• размеры стропильных ног (в основном их сечение),
• расстояние между стропилами,
• сечение элементов обрешетки,
• расположение обрешетки.

Чтобы было понятно, как связаны между собой длина стропильной ноги и межстропильное расстояние, посмотрите на таблицу ниже, в ней все четко расписано.

В таблице также определено сечение стропильных ног в зависимости от их длины и расстояния между ними. К примеру, если длина стропилы составляет 6-6,6 м, и расстояние между элементами составляет 1,6 м, то сечение стропилы будет — 130х240 мм (таблице указано, как 13х24). Незабываем, что брусы такого сечения стоят достаточно дорого, поэтому мастера подходят к этому вопросу проще. Они просто своими руками сращивают две доски (сдваивают), подгоняя их размеры под необходимое сечение. И это не противоречит нормам и требованиям.

Что касается обрешетки, то опять-таки все будет зависеть от выбора кровельного материала. К примеру, под металлочерепицу или профнастил можно укладывать доски толщиною 32 мм и шириною 100 мм, под битумную черепицу лучше уложить влагостойкую фанеру или плиты ОСБ, в виде сплошной обрешетки. Но и расстояние между элементами обрешетки будет зависеть от кровельного покрытия. Чем оно толще, тем обрешетка реже.

Внимание! Вальмовая крыша — достаточно сложная конструкция, в которой присутствует большое количество основных и вспомогательных элементов.

Поэтому при проведении расчетов своими руками необходимо учитывать каждый из них. К примеру, в стропильной системе присутствуют различные подпорки, укосины и укороченные стропильные ноги (см. чертеж выше).

Расчет кровельного материала

Чтобы провести своими руками расчет кровельного материала, необходимо вычислить площади вальм. Две из них — это трапеции, две боковые — треугольники. Поэтому в расчете должны присутствовать формулы этих фигур.

Формула площади трапеции: S=1/2(d+b)h, где

• d и b — основания фигуры (см. чертеж ниже);
• h — высота.

То есть, надо замерить своими руками длину карниза и конька, а также длину ската крыши.

Формула площади треугольника:

• b — это основание фигуры
• h — высота, соединяющая основание и противоположного его угла

То есть, в данном случае придется замерить длину карниза и длину ската.

Так как трапециевидных плоскостей две, то полученный результат умножается на два. То же самое касается и треугольной вальмы. Теперь известна вся покрываемая кровельным материалом площадь крыши. Но необходимо учитывать и некоторые размерные показатели, которые будут или уменьшать полученный результат, или его увеличивать.

К примеру, к увеличению можно добавить площадь свеса. Сам свес собой представляет практически прямоугольную полосу, поэтому замеряется его длина, которая будет равна длине карниза по всему периметру крыши, и ширина. Обычно ширина свеса варьируется в пределах от 30 см до 50 см.

К уменьшению площади кровли можно отнести дополнительные элементы, которые присутствуют на крыше. Это дымоходы, трубы вентиляции, окна, слуховые отверстия и так далее. Для этого каждое отверстие в покрытии своими руками измеряется и рассчитывается по формулам формы сечения. Если, к примеру, на крыше установлена всего лишь одна труба небольшого сечения, то в расчет ее площадь можно и не брать.

Внимание! Так как скаты вальмовой крыши имеют непрямоугольную форму, то отходов кровельного материала не избежать.

Делая расчет вальмовой крыши своими руками, необходимо учитывать и тот момент, что в ее состав входят и дополнительные так называемые доборные элементы. В эту конструкцию входят карнизные планки и коньковые. Фронтонных элементов здесь нет. Как определить количество каждого вида металлических планок?

• Количество карнизных определяется длиною периметра кровли. При этом обязательно учитывается нахлест укладки данного типа элементов, который составляет 15-20 мм. И если учитывать, что длина планки стандартная — это 2 м, то можно легко сделать точный расчет необходимого их количества. Чтобы снизить количество стыком между соседними элементами, рекомендуется покупать планки, сделанные на заказ. Их длина может быть увеличена вдвое.
• В вальмовой крыше конек представляет собой не только горизонтальную линию сочленения двух скатов, но и четыре наклонные линии, которые располагаются между основными и боковыми вальмами. Поэтому каждый стык соприкосновения придется замерять. После чего общую длину необходимо разделить на длину коньковой металлической планки, стандартный размер которой — 2 м. Как и в предыдущем варианте, можно размер увеличить, если сделать на него заказ. Не забываем, что конек собирается внахлест.

Места примыкания кровельного материала также требуют наличия защитных металлических планок. Если трубы, торчащие из кровли, имеют круглое сечение, то для их герметизации лучше всего использовать специальные колпаки. Их количество при расчете необходимых строительных материалов для сооружения крыши надо обязательно учитывать.

Расчет материалов кровельного пирога

Что относится к этой категории?

• Гидроизоляционный материал.
• Пароизоляционный.
• Утеплитель.

В принципе, количество паро- и гидроизоляции будет равно с небольшим отклонением в большую сторону по гидроизоляции, потому что она крепится снаружи стропильной системы, а пароизоляция изнутри. Это рулонные мембраны или пленки, которые натягиваются по стропильным ногам, к ним же и крепятся. Получается так, что необходимое их количество определяется общей площадью скатов крыши. Но тут есть один существенный момент, как и в случае с кровельным материалом. То есть, к полученному результату надо приплюсовать 20%.

Что касается теплоизоляционного слоя, то все будет зависеть от количества стропильных ног, от расстояния между ними. Все дело в том, что утеплители укладываются в межстропильное расстояние, их ширина зависит именно от этого размера. И все же в основе расчета необходимого количества теплоизоляционных материалов лежит опять-таки площадь скатов.

Расчет угла наклона скатов

Немаловажный расчет, который определяет угол наклона скатов. Он не самый простой и требует определенных знаний геометрии кровельной формы. Посмотрите на чертеж ниже.

Это классическая вальмовая крыша. Чтобы определить угол наклона ее скатов, необходимо учитывать высоту конструкции. Эти два геометрических параметра напрямую связаны между собой. Чем больше высота, тем круче крыша. При расчете надо использовать вот эти формулы:

• h — высота кровли;
• e — длина бокового стропила;
• d — длина вальмовых стропил (здесь используется известная теорема Пифагора).

Необходимые расчеты

Прежде чем отправляться в магазин за требуемыми материалами, ознакомьтесь с порядком выполнения расчетов и составьте проект кровли, подходящий конкретно для вашего случая.

Основные сведения

Шатровая крыша для беседки

Традиционно в состав рассматриваемой крыши входит 4 наклонных ската.

Если основание конструкции имеет форму правильного квадрата, площадь конструкции рассчитывается путем умножения площади одного кровельного ската на 4.

Каркас шатровой крыши

Однако если основание системы имеет вид прямоугольника, то для начала надо определить суммарное значение площадей двух разных прямоугольников, а затем увеличить полученное число в два раза.

Для установления площади кровельного ската, представляющего собой равнобедренный треугольник, необходимо умножить длину основания фигуры на значение ее высоты, а затем увеличить полученное число в два раза.

При выполнении расчетов вам нужно узнать значение площади карнизных свесов, имеющих форму равнобедренных трапеций. Этот расчет выполняется путем умножения высоты фигуры ровно на 50% значения суммы длин оснований трапециевидной фигуры.

Расчет шатровой кровельной системы может выполняться двумя способами. Первый предполагает расчет с использованием значения высоты конька и длины основания кровельной конструкции. В соответствии со вторым методом расчета необходимо учитывать значение длины диагонального стропильного элемента, а также длину периметра основы.

Помимо этого, в процессе расчета необходимо обязательно обращать внимание на параметры разнообразных дополнительных компонентов, входящих в состав кровельной конструкции. К числу таких элементов относятся:

• диагональные стропильные ноги;
• лежни;
• опорные брусья;
• стойки;
• мауэрлат и пр.

Пример выполнения расчета

Угол наклона и длина стропил

Чтобы принцип расчета был более понятен, вашему вниманию предлагается простой пример выполнения основных расчетных мероприятий. Исходные данные:

• габариты дома – 6х6 м;
• длина диагонального стропила – 521 см;
• высота конька – 297 см;
• наклон кровельных скатов – 35 градусов;
• ширина карнизного свеса – 600 мм.

По первому из упоминавшихся ранее двух способов определите значение высоты кровельного треугольника. Для этого используйте теорему Пифагора, в соответствии с которой для расчета квадрата высоты нужно отнять от значения квадрата длины кровельного ската половину ширины основания, также возведенную в квадрат.

Пример

Имеем дом с размерами — 6 х 6 м (А), высоту конька кровли — 2,97 (Н1), длину стропильной диагональной ноги — 5,21 м (L1), угол ската — 35 градусов (В), ширину карнизного свеса — 0,6 м.

А = 6 м -длина стороны основания крыши.

L1 =5,21 м.- длина диагональной стропильной ноги.

Чтобы узнать длину высоты Н2, вычисляем ее по теореме Пифагора:

Н2 = sqrt(L1 * L1 – (А/2) * (А/2)),

где sqrt – квадратный корень (см Таблица квадратных корней)

(А/2) – половина длины основания кровли

Н2 = sqrt (5,21 * 5,21 –3 * 3) = sqrt (27,04- 9) ? 4,24 метра

Площадь ската крыши

S1 = ( А * Н2) /

2 = (6 x 4,24)
/
2 =12,72 кв. м .

Общая площадь крыши

S = S1 * 4 = 12,72 * 4 = 50,88 кв.м .

Расчет материала для крыши частного дома

Посчитать материал для кровли значительно сложнее, чем рассчитать площадь самой крыши. Иногда площадь крыши вполовину меньше площади заказанного материала. Для того чтобы не ошибиться в расчетах и не купить лишнего, а бывает еще хуже, когда материала не хватает, необходимо обратиться к специалистам из фирмы, у которой будете заказывать материал. У большинства организаций эта услуга бесплатная. Они очень точно подсчитают количество и размер листов и дадут вам раскладку их на крыше.
Так как кровельные материалы, как правило, имеют прямоугольную форму, а скаты крыши не всегда, придется листы подрезать и подгонять под углы ската. И чем сложнее крыша, тем больше у вас останется не нужных обрезков. Необходимо помнить, какой бы вы материал для покрытия кровли не выбрали, при монтаже раскладка листов всегда должна быть у вас под рукой, чтобы при резке не отрезать не тот лист.

Особенности монтажа нарожников

Нижнее место прикрепления укороченных стропил (называемых нарожники), формируется аналогично с местами крепежа центральных вальмовых стропилин. Верхнее крепление к диагональным элементам осуществляется несколькими способами:

• с помощью врубки в брусок, который применяется для создания накосной стропилины.
• путем опирания на закрепленный на протяжении самого нижнего края диагонали дополнительный брусок.
• путем прибивания 8,2 см гвоздями, когда к укороченным стропилинам нет дополнительных требований по прочности.

Способы крепления нарожников к накосным стропилам шатровой крыши

А самым удачным считается крепление через опорный брус, который прикреплен заподлицо с нижней стороной накоса. При таком креплении не страдают показатели прочности диагональной стропилины, и установка нарожников будет выполняться быстрей. Кроме этого, в ходе такого варианта монтажа нет необходимости соблюдать разбежку для укороченных стропилин при их разметке и закреплении. А при креплении с помощью врубок, верхушкам нарожников нельзя сойтись в одной точке.

Шаг для монтажа у стандартных и укороченных стропил для теплоизолированной кровли должен совпадать со значением ширины теплоизолятора. Когда верхушки стропилин прикрепляются врубками/гвоздями возможно изменение шага между стропилинами, чтобы сместить верхушки соседних скатных плоскостей по отношению друг к другу.

Основные этапы монтажа

Далее кратко пробежимся по основным моментам, на которые нужно обратить внимание при монтажных работах. Когда все расчеты проведены, то можно смело начинать строительство! С чего же нужно в первую очередь начинать строительные работы по возведению шатровой крыши?

Прежде всего, нужно понять, что какой бы ни был тип крыши, он должен на что-то опираться.

Если это деревянная постройка, то опора идет на верхнюю обвязку, которую специально сооружают для этого.

В зданиях из кирпича опорой служит мауэрлат. А если это сруб, то- на венцы, которые находятся вверху крыши.

Перед укладкой мауэрлата сначала заливают стяжку, а также монтируют другие необходимые элементы для прочного крепления мауэрлата.

Фиксация мауэрлата

На выровненную поверхность укладывается мауэрлат или опорные брусья. В зданиях из кирпича между кладкой и мауэрлатом требуется прослойка материала, который не пропускает влагу.

Брус для опоры укладывается по всему периметру дома, так как он является основой для конькового элемента крыши и стропильной системы.

Затем устанавливаются стропила. При возведении шатровой крыши, как уже описывалось ранее, используется несколько видов стропил. Это могут быть как конструкции, содержащие в себе наслонные стропила, так и системы висячих стропил.

При возведении стропильной системы очень важно устанавливать их очень точно. Ведь стропила напрямую определяют не только то, насколько тот или иной скат будет ровным и прямым, но и то, как нагрузка от осадков будет распределяться по всей поверхности крыши. Основное внимание стоит обратить на длину и расчет углов наклона.

Как только установлены накосные стропила, вторым этапом можно начинать установку центральных. Располагать их рекомендуется параллельно относительно друг к другу. При этом один край необходимо закрепить к мауэрлату, а второй прикрепить к коньку.

Расчёт угла наклона и площади шатровой крыши

Для расчётов необходимо знать всего два параметра: угол наклона крыши и длину стены сооружения по её наружному краю. Поскольку система стропил крыши такого типа в большинстве случаев состоит из определённого количества равнобедренных треугольников, вычисляется угол, который образуют скаты. Необходимо высчитать площадь одной фигуры и умножить на их общее количество. Так будет известна площадь конструкции, по которой можно определить количество необходимого кровельного материала. Когда основание — прямоугольник и планируется четырёхскатная крыша, то сначала высчитывается площадь треугольника (ската). Далее рассчитывается площадь свесов — карнизов, похожих на трапеции. Минимальное значение свеса — 30 см.

1. Длина центрального стропила C высчитывается по формуле прямоугольного треугольника, где стропило выполняет роль гипотенузы, половина длины стены дома a — известный катет, α — угол наклона ската: C = а/2 * cosα.
2. Длина накосного стропила высчитывается с помощью теоремы Пифагора, где один из катетов — а/2, второй — C. А L (длина накосного стропила) — корень квадратный из суммы квадратов а/2 и C: L = √((a/2)2 + C2).
3. Высота крыши или центральной вертикальной стойки тоже рассчитывается по теореме Пифагора. Площадь одного ската высчитывается по формуле: S = C * а/2.

Расчёт крыши осуществляется по формулам для простых геометрических фигур
Рассчитать угол наклона можно и в интернете — используя онлайн-калькулятор.

Выбор угла наклона кровли

Обычно при выборе угла учитываются такие критерии:

1. Климатические условия. При большой ветровой нагрузке скаты должны быть пологими, так как чем ниже скат, тем надёжнее основная конструкция.
2. Количество осадков. Чем больше осадков, тем выше должен быть скат, чтобы они вовремя скатывались с кровли.
3. Кровельный материал. Для каждого вида свои критерии по уклону ската.

Чем выше угол наклона, тем больше площадь кровли. Это следует учитывать при расчётах. Самыми ветроустойчивыми принято считать кровли с уклоном в 25 градусов.

Процедура расчета

Конструктивно вальмовая крыша состоит из двух основных частей: стропильной системы и кровельного покрытия.

Поэтому, рассмотрим, каким образом осуществляется их расчет.

Как произвести расчеты стропильной системы

При выборе угла наклона необходимо учитывать, что он во многом зависит от климатических условий на местности, а также выбранного кровельного материала:

• при сильных ветрах угол наклона должен быть минимальным, что снимет нагрузку с несущих стен;
• если на местности наблюдаются сильные снегопады, то угол наклона кровли увеличивают, чтобы снег быстрее с нее сходил;
• в жарких регионах угол наклона делают 2-5 градусов. Это позволит избежать перегрева;
• при выборе в качестве материала шифер и другие наборные штучные материалы минимальный угол выбирается 22 градуса;
• при использовании рулонных материалов: 2-5 градуса при трех слоях и 2-15 градусов – при двух;
• для укладки профнастила необходим минимальный уровень в 12 градусов;
• для металлочерепицы уклон должен быть минимум 14 градусов, а для мягкой – 11 градусов. При условии, что используется сплошная обрешетка;
• для ондулина достаточно уклона в 6 градусов;
• мембранные кровли укладываются на скаты при любом уклоне.

Для расчета угла необходимо воспользоваться теоремой Пифагора и калькулятором.

Ведь боковые грани вальм, промежуточные центральные стропила и стена дома одновременно являются сторонами равнобедренного треугольника.

Для удобства можно сделать мерную рейку шириной 5 см и производить замеры непосредственно на ней.

Теперь можно переходить к разметке центральных стропил.

Для этого ранее приготовленную планку укладывают на верхнюю обвязку с торцевой стороны дома.

За счет этого осуществляется разметка горизонтальной проекции промежуточных стропил, кровельного свеса и выступа стены (по форме проекция представляет собой прямоугольник).

Половина площади кровли, доходящая до проекции конькового бруса, сформирует с промежуточными центральными стропилами также прямоугольник.

Площади полученных фигур будут одинаковыми.

Для расчета угла наклона стропильной системы используются коэффициенты.

При угле наклона крыши 3:12, например, коэффициент углового стропила составляет 1,016, а промежуточного – 1,031.

Для определения длины стропил легче всего использовать теорему Пифагора.

Если крыша еще не возведена, длину проекций промежуточных центральных стропил узнать легче всего.

Отталкиваясь от этого значения, можно определить длину стыкующихся с ней коротких стропил.

Процедура расчета площади кровли

В зависимости от угла наклона стропильной конструкции, количество используемого кровельного материала будет отличаться.

Легче всего расчеты производить, когда стропильная конструкция уже поставлена.

В классическом варианте площади поверхностей рассчитываются по формулам, указанным на рисунке.

Но, если на крыше присутствуют слуховые окна и другие элементы, то стоит брать кровельный материал с запасом.

Шатровая крыша ключевые аспекты конструкции

Одним из отличительных моментов возведения «шатра» считается форма основания, на которую он должен опереться. В основном это квадрат, реже – прямоугольник. Второй момент – все четыре ската конструируются в виде треугольников с одинаковыми сторонами. Вершины треугольных элементов сходятся вверху, соединяясь в коньке. Как вариант, может быть не четыре ската, а много больше, но их возведение требует дополнительных расчетов и материалов.

На практике используется шатровая крыша стропильная система которой предполагает два метода установки стропил. Остов выполняет крепкая опора (столб) по центру потолочины, находящаяся на пересечении двух протянутых с противоположных углов бечевок. Она станет основанием для стропильных «ног». Во втором случае наличие столба не предполагается, каркас удерживают самонесущие элементы (подвешенные стропила). Самостоятельно они не используются. В помощь монтируются стойки, затяжки, повышающие надежность и прочность крыши.

Стропилины шатровой кровли укороченные и диагональные

Упор накосных стропильных ног на прогон в центре шатровой крыши

Угловые части домостроения и верхняя часть кровли шатрового типа соединяются накосными/диагональными стропилинами – обязательной деталью крыш с четырьмя скатными плоскостями. Они являются самыми протяженными и нагруженные детали такой стропиловочной конструкции. Затем на них опираются укороченные стропилины, называющиеся — нарожники. Эти элементы формируют треугольные поверхности скатов у такой кровли — вальмы. Когда протяженность диагональной стропилины превышает 4,5 м, ее изготавливают из 2 досок, сшиваемых 1 м отрезком такого же, как и сами стропилины, деревянного стройматериала. Доска, из которой будет строиться стропиловочный каркас утепленной кровли, должна иметь достаточную ширину, с учетом будущего вентзазора 3 см. Он формируется верхней скатной поверхностью стропиловочной системы и теплоизолирующими элементами. Когда имеющиеся в продаже стройматериалы не обеспечивают получение нужного вентзазора, тогда к наружным частям стропилин прикрепляют брусочную контробрешеточную конструкцию.

Это тоже важно знать: Как сделать стропильную систему двускатной крыши

Особенности шатровой крыши

О внешнем виде этого варианта вальмовой крыши говорит её название — она действительно напоминает шатёр. Основанием обычно является квадрат или прямоугольник, а сама крыша напоминает конверт. Скаты имеют конфигурацию равнобедренных треугольников, вершины которых встречаются в одной точке. Шатровая кровля может быть и многогранной, и симметрично круглой. Но основная особенность едина для всех типов — строгая симметрия. Если её нет, то крыша будет обыкновенной многоскатной. Ещё одно отличие шатровой крыши — отсутствие сверху конька. Его заменяет центральная опора (если используются наслонные стропила) или вершина висячих ферм.

Шатровая крыша обеспечит дому красивый внешний вид и надёжную защиту

Преимуществами шатровой крыши являются:

1. Сравнительная экономия строительных материалов.
2. Малая весовая нагрузка.
3. Структурная прочность и долговечность.
4. Устойчивость к непогоде и сильным ветрам.
5. Хороший обогрев в солнечные дни.
6. Презентабельный и экзотичный вид строения.
7. Самоочищение от снега.

Недостатки крыш шатрового типа:

1. Сложность расчёта, монтажа и ремонта.
2. Уменьшенный размер мансарды из-за теплоизоляции.
3. Большой отход материалов верхней отделки (особенно это касается металлочерепицы).

Разновидности шатровых крыш

Шатровые крыши в зависимости от конструкции делятся на следующие виды:

• ломаная — с непрямыми, состоящими из двух частей скатами;Ломаная шатровая крыша наиболее предпочтительна для обустройства мансарды
• с эркером или яндовая. Яндовой обычно называют крышу эркера, а основная может быть шатровой, двускатной или вальмовой;Эркер оснащается яндовой крышей
• мансардная — она может выглядеть как ломаная или же мансардные окна располагаются на выносных консолях.Дом с ломаной крышей — это дополнительная площадь и интересное дизайнерское решение

Каркас крыши шатрового типа состоит из таких элементов:

1. Верхушка (коньковый узел), напоминающая горный пик. Она формируется на стыке стропильных ног. Все части конструкции удерживает опорный столб — на него падает главная часть нагрузки пирога кровли.
2. Четыре ската треугольной формы. Их наклон варьируется от 20 до 50 градусов.
3. Сама стропильная система. Она несёт на себе всю тяжесть кровельного пирога, а пересечения в виде треугольников обеспечивают прочность.
4. Кровельный пирог — обрешётка, контробрешётка, гидроизоляция и наружное кровельное покрытие. Для монтажа подходит как мягкое, так и жёсткое. В частности, металлочерепица, битумная черепица, шифер, профнастил. Если планируется тёплый чердак, то к пирогу добавляется слой тепло- и пароизоляции.
5. Свесы. Это продолжение конструкции, они должны выступать за пределы стен здания на 30–50 см, чтобы оберегать фасад от осадков.При строительстве шатровой крыши используются висячие и наслонные стропила

В чем отличие конструкции шатровой кровли от других?

Если попробовать понять, что же такое шатровая крыша, то разгадку этого вопроса стоит искать в ее названии. Крыша имеет форму равнобедренной пирамиды (шатра) с разным количеством граней, т.е. чаще всего она состоит из нескольких равнобедренных треугольников, которые сходятся к центру (к вершине пирамиды).

Обычно крыша имеет четыре ската, но иногда, она может иметь и другие формы: может быть круглой или многоскатной. Главное, что отличает именно этот вид кровли от остальных так это то, что она должна быть идеально симметричной.

У данного типа крыши есть несколько весомых преимуществ, одним из которых является отсутствие фронтонов, что позволяет иногда при постройке весьма существенно сэкономить на строительных материалах.

Красивая форма, привлекательный внешний вид украсят вид любого дома, а поэтому она становиться все более популярной год от года.

Конструктивные узлы и вся стропильная система являются достаточно сложными в построении. Именно поэтому расчет крыши является главной составляющей в успехе возведения таких крыш.

При минимальных навыках выполнения расчетов и строительных работ не стоит даже начинать возведение данного типа кровли самостоятельно. Лучше, в таком случае, если есть свободные деньги, нанять опытных специалистов, которые помогут, как с проведение расчетной составляющей проекта, так и при строительстве шатровой кровли.

Так как для этого типа крыши важным моментом в строительстве всей конструкции является симметричность дома (предпочтительнее с квадратным основанием). Впрочем, если все расчеты выполнить верно, тогда ее можно попробовать сделать и более сложной формы, например, в виде шестигранной или восьмигранной пирамиды.

Что касается стропильной системы, о которой пойдет речь далее, то для возведения она считается достаточно сложной. Поэтому с постройкой такой крыши не стоит торопиться, а лучше сосредоточиться на этапах, которые предшествуют ее возведению.

Пример расчета общей площади крыши

Площадь треугольника: S = а * h / 2, где а – длина основания; h – высота треугольника.

Площадь трапеции: S = (а + в) * h / 2, где а и в – длины оснований; h – высота трапеции.

После выполненных расчетов площади крыши можно приступать к вычислению параметров других элементов конструкции.

Если вы сомневаетесь в своих математических и конструкторских способностях, тогда, конечно же, наилучшим выходом в данной ситуации будет заказать чертеж в хорошей строительной фирме, у знающих специалистов. Имея на руках чертеж, можно определять и количество необходимых строительных материалов, а затем приступать к планированию основных этапов работ.

Датская полувальмовая крыша

Стропильная система четырехскатной крыши датского типа отличается от классической вальмовой. Отличие в оформлении вальма — тут, на некотором расстоянии от конька, набивается опорная доска толщиной не менее 5 см. К этой доске крепятся диагональные сдвоенные стропила. Насколько низко опускать опорную доску — ваш выбор. Но, чем ниже будет опущена доска, тем меньший угол будет иметь этот скат, и тем хуже будут сходить осадки. При большой площади полувальма, придется считать нагрузку и подбирать толщину стропил.

Зато низко опущенная опорная доска позволяет поставить горизонтальное окно достаточной площади. Это выгодно, если под вальмовой четырехскатной крышей будет расположено жилое помещение.

Чтобы прибоина (доска, соединяющая две противоположные стропильные ноги) от нагрузок, направленных вниз, не изгибалась, устанавливается коротыш — отрезок такой же доски, который прибивается к стойке, подпирающей коньковый брус. Такие же упоры делают и на краях прибоины, хорошо закрепив коротышы гвоздями (шаг установки — в шахматном порядке через 5-10 см).

Стропильная система четырехскатной крыши: датской полувальмовой

При таком устройстве необходимо усиление точек крепления наслонных стропил, так как нагрузка с них передается на крайнюю пару стропильных ног. Применяют два способа усиления:

• Крайние стропила делают сдвоенными.
• Устанавливают подкосы из сдвоенных досок. Нижняя часть подкоса упирается в лежень или стойку. Крепятся они гвоздями, места соединений усиливают установкой обрезков досок.

Если дом имеет прямоугольную форму и вальма не слишком широкие, можно либо установить подкосы, либо сделать крайние стропила из сдвоенных балок. В остальном стропильная система четырехскатной крыши полувальмовой датского типа собирается точно также, как описанная выше.

Источник https://pkeygen.ru/raboty/kalkulyator-rascheta-shatrovoj-kryshi.html

Источник

Источник

Источник