Вальмовая четырехскатная крыша расчет размер стропил. Стропильная система вальмовой крыши

Вальмовая четырехскатная крыша расчет размер стропил. Стропильная система вальмовой крыши

Первое что надо сделать перед возведением вальмовой крыши — это разработать проект. Он должен содержать точный чертеж и правильный расчет всей конструкции. Если есть опыт в этом деле, проект можно составить своими руками. Человеку, не имеющему определенных знаний, чертежи и расчет крыши лучше доверить специалисту. Однако в любом случае готовый проект требует утверждения до начала строительных работ.

Часто допускаемые ошибки при расчете крыши

Многие даже опытные мастера, делая расчет вальмовой крыши, начинают сразу составлять чертеж и подробный план, что крайне неверно. За этими действиями скрывается основная ошибка — отсутствие замеров коробки здания. Общие размеры, конечно же, есть, но мало кто уделяет внимание стенам. Со стороны они кажутся ровными с идеально прямыми углами. А вот если взять и выполнить своими руками дополнительные точные замеры, то можно найти много невидимых погрешностей даже на новом доме. Игнорирование их приведет к тому, что составленный чертеж крыши будет содержать неверные размеры некоторых узлов. Эти ошибки помешают правильно смонтировать первые опоры.

Прежде чем сделать расчет четырехскатной кровли надо взять уровень, рулетку, строительный шнур и произвести новые замеры. С помощью шнура и рулетки между противоположными углами замеряют диагонали, уровнем проверяют высотные отметки стен. Хотя малые неточности, но они все равно будут и их надо исправить:

  • Не параллельность стен коробки выравнивают за счет правильного расположения мауэрлата.
  • Малую погрешность высоты каждой стены исправляют подкладками под мауэрлат.

Если, на удивление, выполненные своими руками контрольные замеры показали большие погрешности, в расчет и чертеж необходимо внести дополнительные элементы каркаса крыши для исправления недочетов.

Важно
! Двумерный чертеж каркаса кровли создает ошибочное видение конструкции. Чтобы иметь полное представление о будущей крыше, необходимо создать самостоятельно объемную ее модель.

По разработанной модели проще определить, нравится конструкция или нет. На этапе проектирования еще можно что-то изменить. В дальнейшем это будет невозможно.

Совет
! Подыскивая в интернете готовый чертеж под определенные размеры коробки дома, не следует брать подробные схемы со сложными формулами и латинскими обозначениями. Их сможет понять только специалист.

Для лучшего представления процесса строительства можно увидеть мастер-класс, где показаны все основные узлы и этапы их возведения.

Расчет стропильной системы и обрешетки

Самым важным и сложным является расчет стропильной системы. Выполнить его своими руками придется в первую очередь. От этого будет зависеть прочность и длительность эксплуатации всей кровли. Именно на стропила припадает основная нагрузка кровельного пирога, атмосферных осадков и ветра. Во время расчета потребуется определить оптимальное сечение стропильных ног и их шаг, то есть в готовом каркасе . Что касается обрешетки, то здесь выясняют те же параметры, связанные с сечением и шагом элементов.

Приступая к расчетам надо учесть, что длина ноги стропила и расстояние между ними взаимосвязаны. В помощь застройщику есть специальная расчетная таблица, откуда можно взять важные данные.

Вдобавок таблица отображает оптимальное сечение заготовок при определенном размере и шаге стропил. Если выясняется, что по таблице необходимы пиломатериалы большого сечения, а они дорого стоят, можно прибегнуть к строительной хитрости. Берут несколько заготовок меньшего размера и сечения и просто сращивают их. Это, кстати, не противоречит строительным нормам.

Зависит от выбранного покрытия. Чем жестче кровельное покрытие, тем реже шаг обрешетки. Под мягкую кровлю монтируют сплошную обрешетку из фанеры или ОСБ. Для металлочерепицы укладывают разреженные элементы сечением 32х100 мм.

Совет
! Расчет обрешетки лучше производить после точного решения, чем будет покрыта вальмовая крыша.

Порядок расчета кровельного покрытия

Чтобы высчитать своими руками, сколько потребуется кровельного покрытия для вальмовой крыши, необходимо вспомнить школьную программу по геометрии. Дело в том, что форма скатов представляет два треугольника и две трапеции.

Измерив стороны трапециевидного ската, высчитывают его площадь по формуле: S=1/2(b1 +b2)h.

Следующим замеряют стороны треугольного ската и аналогично по формуле высчитывают его площадь: S=1/2 bh.

Так как треугольных и трапециевидных ската на вальмовой крыше два, то оба результата умножают на это же число. Теперь осталось сложить полученные результаты для выяснения общей площади кровли.

Однако делать своими руками расчет кровельного покрытия еще рано. Надо учесть дополнительные сооружения. Например, на свес придется добавить площади. Обычно его ширина колеблется от 300 до 500 мм.

А вот дополнительные сооружения на кровле уменьшают площадь покрытия. Это могут быть дымоходы, окна, балконы и т. д. При расчетах своими руками потребуется вычислить площадь каждого сооружения, и отнять результат от общей площади всех скатов.

Внимание
! Если в качестве выступающего сооружения имеется, например, только один дымоход или вентиляционная труба, их в расчет не берут.

Надо учесть, что из-за непрямоугольной формы скатов крыши получится много отходов кровельного материала, что требует к готовому результату добавить 20%.

Расчет доборных элементов

Делая своими руками расчет покрытия вальмовой крыши надо помнить о доборных элементах. Ими завершают кровельные работы, а некоторые, наоборот, монтируют первыми.

Рассчитывают доборные элементы в следующем порядке:

Уменьшить расход доборных элементов можно, заказав их изготовление индивидуально большей длины. Экономия получается за счет меньшего количества нахлестов.

Важно помнить о выступающих на крыше сооружениях. Места примыкания к ним кровли также надо закрыть планками. На круглые трубы лучше надеть герметичные колпаки.

Расчет расхода материалов кровельного пирога

В состав кровельного пирога входит гидроизоляция, а если чердак будет теплым, потребуется еще пароизоляция и утеплитель.

Количество гидро — и пароизоляции всегда совпадает. Эти материалы представляют пленку или мембрану. Отличается только место их крепления. Гидроизоляция укладывается сверху стропил, а пароизоляция изнутри. Рассчитать своими руками их расход можно по общей площади скатов, сделав допуск 20% для нахлестов.

Расход теплоизоляции зависит от количества стропил и расстояния между ними. Это связано с тем, что утеплитель укладывают между стропильных ног. Хотя это не столь важно, ведь общий расход все равно будет соответствовать общей площади скатов. Единственное исключение — не потребуется делать допуск для нахлеста.

Расчет уклона скатов

Очень важно правильно определить уклон скатов кровли. Сделать это своими руками можно по геометрическим формулам используя Теорему Пифагора.

На фото видна схема классической вальмовой кровли. Чтобы определит угол скатов надо учесть высоту каркаса — h, длину ног боковых стропил — e, длину ног вальмовых стропил — d. Высчитать все эти показатели можно по трем геометрическим формулам.

Надо знать, что чем больше высота — h, тем круче получатся скаты.

Рассчитывая своими руками угол скатов, необходимо учесть массу всего кровельного пирога, количество выпадения в регионе осадков, климатические особенности и вес предполагаемого для установки на крышу дополнительного оборудования. Все это создает нагрузку на стропильную систему и от правильно рассчитанного уклона зависит прочность вальмовой крыши.

На этом видео показан расчет вальмовой крыши:

Как видно, сделать все расчеты крыши дело непростое, но при сильном желании возможное. Кроме готовых примеров фото и чертежей, понадобятся математические знания.

Классическая кровля со своими двумя скатами и торцовыми фронтонами редко устраивает современного застройщика. Все чаще загородные коттеджи украшает вальмовая кровля – эффектная, но более сложная в производстве.

В нашей статье мы подробно разберемся с таким важным вопросом как расчет стропильной системы вальмовой крыши. Полученные данные помогут оптимально расходовать строительный материал и существенно упростят сам процесс монтажа.


Что такое вальмовая крыша

Вальмовая конструкция – это сложная четырехскатная кровля, имеющая форму трапеции. С торцевой части кровли расположены скаты (вальмы), внешне их форма напоминает треугольник. В общей сложности крыша располагает 4 скатами – 2 боковых и 2 торцевых, и 4 ребрами (еще их называют диагональными стропилами).

Стропильная конструкция кровли имеет в своей основе сложный каркас. Центральные стропила из-за особенности своего устройства создают лишнюю нагрузку. Кроме того стропила обязаны выдержать снеговые и ветровые нагрузки (в районах с частыми снегопадами это вдвойне актуально).

При монтаже конструкция трудоемкая, но внешне выглядит более выигрышно, чем обычная двускатная кровля. Для отделки такого вида кровель можно использовать любой кровельный материал. При выборе покрытия важно учитывать особенности климатической зоны, в которой будет производиться строительство.

О калькуляторе

Для расчета вальмовой крыши можно воспользоваться несколькими способами: вручную или с помощью специальных строительных программ (калькуляторов). Для ручного вычисления понадобятся хорошие знания в алгебре и геометрии. Формула расчета вальмовой крыши состоит из суммы площадей 2 треугольников (вальм) и 2 боковых скатов трапециевидной формы. Площадь вальмовых скатов высчитывается по всем известной формуле равнобедренного треугольника. Площадь трапеции более сложная и вычитается по формуле, представленной на рисунке ниже.

База калькулятора содержит сведения о самых популярных видах кровельных материалов – металлической, керамической, цементно-песчаной, битумной черепице и других покрытиях. Чтобы получить результат пользователь должен отметить нужный кровельный материал, размеры основания крыши, длину свесов, планируемый шаг стропил, сорт и параметры древесины для обрешетки и отметить регион застройки. Далее система выдаст полный расчет вальмовой крыши дома по выбранным параметрам.

Важно: калькулятор подготовит отчет с учетом данных метеорологической службы района застройки, будет учтена средняя скорость и сила ветра, интенсивность осадков.

Результаты расчетов – пояснения

Отчет онлайн калькулятора включает такие позиции:

    Крыша. Калькулятор согласно заданным условиям порекомендует угол наклона боковых и вальмовых стропил. Данное значение напрямую зависит от выбранного района застройки. Также калькулятор определит примерный вес кровельного материала и необходимое количество рубероида (указывается в рулонах);

    Стропила. Будет выдана длина боковых, диагональных и вальмовых стропил.

Важно: величина боковых стропил высчитывается с учетом свеса!

Нужное количество боковых и вальмовых стропил, необходимых на всю кровлю.

Важно: в данное значение не входят диагональные стропила (+4 шт.)

    Обрешетка. Калькулятор вальмовой крыши установит, сколько рядов обрешетки необходимо на указанную площадь кровли, а также определит количество досок для обрешетки (каждая длиной 6 м).

Важно: программа учитывает все важные моменты: длину и ширину крыши, величину фронтонных свесов и кровельных карнизов со всех сторон и угол наклона вальм.

О
нлайн калькулятор вальмовой крыши предназначен для расчетов объема строительных материалов, необходимых для обустройства кровли построек различного назначения по заданным параметрам. Производится расчет угла наклона кровельного ската, прочности стропильной системы, а так же количества кровельного, подкровельного материала и обрешетки.

В
альмовая крыша имеет 4 ската и 4 ребра (диагональных стропил). Торцевые скаты имеют треугольную форму от конька до карниза, и называются вальмами. Данная конструкция несколько сложнее обычных двухскатных крыш, но обладает достаточно оригинальным дизайном. Полувальмовая крыша отличается тем, что скаты по своей длине меньше и не доходят до карниза.

Д
ля вальмовой конструкции подходят практически все популярные виды кровельных материалов, а их выбор чаще всего зависит от личных предпочтений и эксплуатационных характеристик самого материала.

При заполнении данных, обратите внимание на дополнительную информацию со знаком Дополнительная информация

.

Д
алее представлен полный список выполняемых расчетов с кратким описанием каждого пункта. Вы так же можете задать свой вопрос, воспользовавшись формой справа.

Общие сведения по результатам расчетов

  • У
    гол наклона боковых стропил
  • — Угол наклона крыши с боковой стороны строения. Для изменения угла наклона, измените высоту подъема либо ширину заложения. Система автоматически подскажет, подходит ли данный наклон для выбранного кровельного материала, соответствуя рекомендованным параметрам производителями данного материала.

  • У
    гол наклона вальмовых стропил
  • — Угол наклона крыши со стороны вальмового ската.

  • П
    лощадь поверхности крыши
  • — Общая площадь кровли с учетом свесов.

  • П
    римерный вес кровельного материала
  • — Нагрузка на стропильную систему крыши от кровельного материала.

  • К
    оличество рубероида
  • — Количество подкровельного материала в рулонах шириной 1 метр и длиной по 15 метров, с учетом нахлеста.

  • Д
    лина боковых стропил
  • — Длина стропильной ноги с боковой стороны строения и с учетом свеса.

  • Д
    лина вальмовых стропил
  • — Длина стропильной ноги со стороны вальмового ската от карниза до конька с учетом свеса.

  • Д
    лина диагональных (накосных) стропил
  • — Длина так называемых ребер в количестве 4 штук.

  • Р
    екомендуемое сечение стропил
  • — Рекомендуемое сечение рассчитывается автоматически, с учетом районных снеговых нагрузок, веса кровельного материала, шага стропил и других параметров. Для изменения данного параметра, измените шаг стропил, который по умолчанию равен 1 метру.

  • К
    оличество боковых и вальмовых стропил
  • — Количество всех стропил, необходимых для устройства стропильной системы. Без учета диагональных стропил в количестве 4 штук.

  • О
    бъем бруса для стропил
  • — Объем материала для стропильной системы в кубометрах.

  • П
    римерный вес стропил
  • — Общая нагрузка от стропильной системы.

  • К
    оличество рядов обрешетки
  • — Перед расчетом обрешетки, обязательно уточните рекомендованные параметры обрешетки у производителей выбранного кровельного материала.

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

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 .

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.

Шаг стропил

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.

ВНИМАНИЕ!

Значение угла наклона относительно вальмовой разновидности конструкции варьируется между 20 и 45 градусами.

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.

Вконтакте


Наиболее популярной и самой распространенной конструкцией крыши дома, вне всякого сомнения, является двухскатная. Но в последнее время также значительное распространение получила вальмовая крыша. Она отличается тем, что является четырехскатной, два ската которой (называемые вальмы — отсюда и наименование), заменяют фронтоны традиционной двухскатной крыши. Она обладает рядом несомненных достоинств и имеет несколько разновидностей. Кроме того, вальмовая кровля имеет относительно сложную конструкцию и технологию изготовления, что делает предварительные расчеты основных параметров крыши и потребности в материалах важной стадией подготовки к непосредственному строительству.

Виды вальмовых крыш

Перед тем как выполнять расчет, необходимо четко представлять, что в итоге должно получиться. Различают следующие разновидности рассматриваемой конструкций крыш.

Классическая вальмовая крыша

Классическая вальмовая кровля дома имеет 4 ската, два из которых трапециевидной, а два других — треугольной формы. Как уже было сказано выше, треугольные скаты, по-другому называемые вальмы послужили причиной происхождения наименования рассматриваемого вида крыш. Основными достоинствами данной конструкции является ее высокая надежность, функциональность, а также оригинальный и привлекательный внешний вид. К недостаткам можно отнести относительную конструктивную и технологическую сложность, а также дороговизну при строительстве.

Полувальмовая крыша

Отличается от классической разновидности тем, что вальмы, то есть треугольные скаты, имеют усеченную форму. Для полувальмовой крыши характерны отличные эксплуатационные показатели и привлекательный и очень интересный внешний вид. Однако, данный вид кровель является одним из самых конструктивно и технологически сложных, и дорогих.

Шатровая крыша

Достаточно популярная разновидность традиционной вальмовой крыши, отличающаяся от нее тем, что все четыре или более скатов треугольные, сходящиеся в одной точке. Венчает конструкцию не горизонтальный конек, а коньковый узел, находящиеся в верхней точке пирамиды, которую образуют скаты. Как правило, применяется в случае квадратного здания, или сооружения в форме равностороннего многоугольника.

Ломаная крыша

Еще одна крайне привлекательная внешне разновидность крыши дома. Для нее характерно то, что все скаты имеют различные размеры и форму. Недостаток аналогичен полувальмовой конструкции — сложность конструкции и технологии изготовления, а также дороговизна даже на фоне остальных недешевых разновидностей рассматриваемого типа кровель.

Конструкция вальмовой кровли

Еще один немаловажный вопрос, который необходимо прояснить перед тем начать расчет площади и потребности в материалах, это особенности конструкции кровли, то есть состав элементов, которые и нужно будет рассчитать. Основные элементы конструкции:

  • конек (коньковый брус).
    Располагается сверху конструкции по центру кровли. Является одним из главных несущих элементов, на который опираются и к которому примыкают большая часть стропильной системы;
  • угловые (накосные) стропила.
    Располагаются таким образом, что один конец крепится к краю здания (или выходит за него), а второй — к коньку. Воспринимают большую часть нагрузки крыши, являясь, вместе с коньком, основным видом несущих кровельных конструкций;
  • центральные стропила.
    Образуют стропильную систему, тянущуюся по всей длине и высоте скатов от конька;
  • вальмовые (короткие) стропила.
    Образуют стропильную систему вальмов. В конек упирается обычно только одна стропильная нога, остальные крепятся к угловым стропилам.

Основные правила расчета вальмовой кровли

Как уже было отмечено выше, конструкция вальмовой кровли достаточно сложна. Поэтому необходимо обязательная разработка проекта и привлечение специалистов для выполнения необходимых расчетов. Многолетний опыт самых разных строителей неоднократно доказал, что желание сэкономить незначительные средства на проектирование и предварительных расчетах приводит, как правило, к значительно большим потерям на стадии строительства.

Но в самом крайнем случае, если экономия крайне необходима часть чертежей и элементов можно выполнить и рассчитать самостоятельно. В частности, своими руками вполне можно выполнить расчет места последующей установки конька и других элементов кровельной стропильной системы.

Определение местоположения конька и стропил

Для этого необходимо произвести следующие операции:

  • разметить линию центральной оси с торцов дома на уровне верха карниза. Таким образом определяется место расположения конька;
  • при помощи измерительной линейки, располагающейся одним концом на размеченной линии конькового бруса, а другим — на линию боковой стены, определяется место установки обычных стропил;
  • затем определяется также при помощи измерительной линейки длина свеса, только линейка одним концом выходит за границу внешней стены;
  • аналогичная процедура выполняется по все длине рассматриваемой стены, а затем — для трех оставшихся стен.

Таким образом, будут получены места последующего монтажа конька и всех стропил.

Существенно упростить расчеты длины элементов стропильной системы может таблица коэффициентов, в которой указаны соотношения следующих показателей: уклон кровли/длина промежуточного стропила/длина углового стропила.

Расчет площади вальмовой кровли

После того как определены месторасположение и размеры стропильной системы, не представляет особой сложности рассчитать площадь покрытия вальмовой кровли. Для этого она делится на составляющие ее элементы — скаты, для каждого из которых рассчитывается его площадь с учетом свесов. Формулы, используемые при этом, известны со школьной скамьи и достаточно просты.

Затем полученные данные суммируются. Результат сложения и будет общей площадью вальмовой кровли с одним существенным уточнением. Из полученной цифры необходимо вычесть площади труб дымохода и окон, располагающихся на кровле.

Расчет угла наклона вальмовой крыши

При расчете угла наклона вальмовой кровли учитывает достаточно большое количество показателей, в частности, количество осадков, уровень ветровой и снеговой нагрузки, предназначение чердачного помещения, материал кровельного покрытия и т. д. Поэтому подобные расчеты лучше выполнять при помощи специализированных программ с привлечением профессиональных проектировщиков.

Следует отметить, что величина угла колеблется от 5 до 60 градусов.

Все вышесказанное относится к самому простому типу вальмовой кровли. Задача рассчитать элементы и потребности в материалах серьезно усложняется при появлении дополнительных архитектурных элементов, например, если появилось желание украсить дом эркером. Пример расчета кровли с эркером приведен на видео:

По аналогии расчета кровли с эркером выполняются расчеты и других архитектурных элементов. Необходимо помнить при этом, что пример с эркером — один из самых простых.

Необходимо добавить следующее. Для упрощения расчетов зачастую прибегают к использованию онлайн-калькуляторов, помогающих выполнить часть расчетов. Например, как в этом случае:

Заключение

Вальмовая кровля обладает достаточно сложной конструкцией. Поэтому оптимальным вариантом расчет является приглашение профессиональных проектировщиков с целью подготовки полноценного проекта, содержащего все необходимые размеры, спецификацию потребности в материалах и т.д. В случае желания сэкономить, часть расчетов можно выполнить самостоятельно.