Расчет кровли двойной вальмовой крыши онлайн. Расчет стропильной системы вальмовой крыши: как все сделать правильно и избежать ошибок. Элементы крыши с четырьмя скатами

Крыша любого дома считается одним из наиболее важных компонентов. Защищая здание, она создает комфорт внутри него, отлично дополняя собой архитектурную композицию. Перед каждым строителем стоит ответственная задача, как рассчитать высоту крыши правильно, с учетом всех моментов, влияющих на ее долговечность и внешний вид. Основными факторами, определяющими высоту конструкции кровли, являются :

угол наклона скатов;
количество скатов;
форма кровли;
применяемые материалы;
сила ветра;
среднегодовое количество осадков;
высота здания;
пожелания владельца дома.

Правильный расчет высоты кровли позволяет посчитать необходимое количество основных строительных материалов. Помимо этого следует сразу же учитывать необходимость утепления, установку снегозадержателей и других составляющих кровли. Одним из элементов, который потребует дополнительного расчета, является конек, от высоты которого зависит конфигурация стропильной системы.

Типы крыш и особенности их расчета

Крыши домов классифицируют следующим образом :

Порядок расчета для каждого типа может основательно отличаться, что следует учитывать для получения правильных результатов. Самым простым является расчет односкатной конструкции, но освоение методики подсчета параметров двухскатной крыши также не вызовет особых сложностей. Угол уклона двускатной кровли в условиях европейской части континента принимают в диапазоне 30-50°. При более остром угле на крыше будет скапливаться снег, а при более широком – значительно усилится ветровая нагрузка. Вычисление высоты конструкции проходит по формуле: ширина дома, деленная пополам, умножается на тангенс угла наклона скатов.

Наиболее высокой механической прочностью обладает четырехскатная крыша. Данный тип кровли подразделяют на шатровый и вальмовый. В случае с домом, идеально симметричной, квадратной формы, говорят про установку шатровой крыши. Она отличается эстетичным внешним видом, и отлично выдерживает ветровые нагрузки. Для вальмовых крыш характерна сложность постройки и возможность получения комфортной и удобной мансарды. Одним из недостатков вальмовой кровли является сложность конструкции и использование дорогостоящих строительных материалов. Расчет вальмовой и шатровой конструкции ведут по тем же формулам, что и двухскатной, но, дополнительно следует рассчитать длину стропил и конька. В основном это связано с более сложной конструкцией и ответственным подбором материалов.

Мансардной крышей именуют двухскатную кровлю с изломом на двух скатах, который придает всей конструкции «ломаный» вид. При помощи этого довольно простого приема значительно увеличивается полезная площадь мансарды (чердака). Расчет в данном случае также схож с расчетом двухскатной кровли, но с учетом подбора необходимой величины углов ската и конька. В данном случае наиболее оптимальным вариантом является применение правила «золотого сечения»: контур крыши необходимо вписать в окружность. Благодаря этому простому правилу, удается избежать главного недостатка мансардных конструкций – недостаточно эстетичного вида.

Правильный расчет кровли и конька по высоте гарантирует оптимальные затраты строительных и кровельных материалов, длительную и надежную эксплуатацию, эстетичный внешний вид дома. Для новичков в строительстве данные расчеты составляют большую проблему, поэтому лучше доверить это дело профессиональному проектировщику со стажем работы.

Как рассчитать правильно высоту конька крыши дома. Научитесь рассчитывать высоту крыши дома, зная основные размеры крыши

Как можно рассчитать высоту крыши дома?

Возведение крыши - один из ответственных строительных процессов, от качества выполнения которого напрямую зависят эксплуатационные характеристики самой кровли и всего здания. Строительство должно начинаться с расчета и проектирования кровельной конструкции на бумаге. Одним из важнейших данных для расчета является высота конька, в связи с которой находятся углы наклона скатов, тип кровли и количество строительных материалов. Разберемся, как самостоятельно рассчитать высоту крыши разных конструктивных типов.

Подготовка к расчетам

Создание плана крыши и вычисление ряда ее параметров имеет важное значение для последующего монтажа. Заблаговременный расчет помогает:

Заранее вычислить количество необходимых строительных материалов и не прогадать при их покупке в большую или меньшую сторону.
Еще на этапе проектирования продумать и распределить различные системы, такие как водосточная, снегоудерживающая и т. д., и определить их место в будущем проекте.

размеры дома;
планы на использование подкровельного пространства;
планируемая форма крыши и количество ее скатов;
угол наклона скатов;
нагрузка на кровельную конструкцию: ветровая, снеговая и т. д.;
вид кровельного покрытия.

В настоящей статье мы рассмотрим, как правильно рассчитать высоту для трех наиболее распространенных кровельных конструкций.

Вычисление высоты двускатной крыши

Двухскатный тип кровли прост в проектировании и возведении. Конструкция этого вида подразумевает наличие двух плоскостей, которые стоят на противоположных несущих стенах и, смыкаясь на коньке, образуют треугольник с равными сторонами.

Расчет высоты конька двускатной крыши находится в прямой зависимости от величины угла наклона скатов.

Выбор уклона скатов кровли не должен быть произвольным. Его величина зависит от ветровой и снеговой нагрузок, правила определения которых регламентированы СНиП. Рекомендованный уклон для регионов центральной России составляет 30-45°. Также на выбор уклона скатов кровли влияет выбранный кровельный материал.

Определившись с наклоном скатов, можно рассчитать высоту крыши дома. Ее значение вычисляется по известной геометрической формуле:

где a - искомая величина, b - величина половины ширины дома, tg α - тангенс выбранного угла, найти который можно в специализированной таблице.

При уклоне скатов в 45° возвышение коньковой балки будет соответствовать ширине дома.

Расчет четырехскатной конструкции

Кровля с четырьмя скатами является наиболее устойчивой к ветровой нагрузке. Существуют две разновидности четырехскатной крыши:

Шатровая - все скаты сходятся в единой точке на вершине конструкции.
Вальмовая имеет два треугольных и два трапециевидных ската, последние соединяются на вершине коньковым брусом.

Рассчитать высоту конька для обоих типов кровли возможно по формуле, использованной для двускатной конструкции. Однако для проведения более тщательного расчета и составления подробной схемы необходимо также вычислить длины стропил, а для вальмовой кровли - длину коньковой балки.

Проектирование мансардной крыши

Мансардная или ломаная кровля также имеет два ската, особенностью которых является характерный излом. Он позволяет увеличить пространство под крышей и делает ломаную конструкцию одной из наиболее приспособленных для создания мансарды.

Расчет высоты крыши ломаного типа начинается с вычисления углов наклона всех скатных поверхностей кровли. Эксперты в области строительства рекомендуют определять углы наклона мансардной конструкции практическим методом, используя правило золотого сечения. Для этого необходимо на бумаге вписать эскиз будущей кровли в круг. Такой метод позволит избежать таких конструктивных недочетов, при которых ломаная конструкция выглядит не эстетично.

Проектирование и расчеты - важные и основополагающие этапы в создании крыши. Их грамотное и правильное выполнение является залогом возведения надежной и эстетически привлекательной кровли, которая прослужит долгие годы.

Расчет высоты крыши дома, вычисляем высоту конька крыши

Даны рекомендации по подготовке к проектированию кровли, приведены примеры расчета высоты конька для наиболее распространенных кровельных конструкций.

Расчет четырехскатной крыши: детальная работа с цифрами

Во время строительства дома возникают вопросы, как, например, расчет материала на крышу, которые напрямую связаны с его архитектурной формой – количеством скатов, наличием мансарды и т. д. При составлении проекта конструкции все его параметры должны быть тщательно выверены, чтобы обеспечить ей надежность и безопасность.

Четырехскатная крыша характеризуется двумя треугольными скатами (вальмами) с торцевых сторон. Ее классифицируют в основном как вальмовую, либо как шатровую. Вальмовая состоит из двух треугольников и двух трапеций (боковые скаты – равнобедренные треугольники, а фронтальные – правильные трапеции). Если ее скаты не достигают карниза в нижней точке, то ее называют полувальмовой. Коробка здания в этом случае имеет форму прямоугольника. Если же она представлена в виде квадрата, выполняют шатровую крышу, четыре треугольных ската которой сходятся в единой вершине.

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:

результаты расчета шага стропил,
сечения стропил,
пролетов конструкции стропил,
результаты анализа несущей способности фундамента и опор.
тип стропил (висячие или наслонные).

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

силы и скорости ветра в районе строящегося дома;
интенсивности осадков;
используемого кровельного материала.

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 вальмовой крыши: онлайн калькулятор

Подсчет материалов, необходимых для возведения крыши, осуществляют, взяв за основу правильный подсчет площади кровли.

Независимо от формы четырехскатной конструкции расчет этой площади сводится к вычислению площади простейших геометрических фигур – равнобедренного треугольника и трапеции. Например, в случае шатровой крыши все сводится к вычислению суммы площадей четырех одинаковых треугольников.

Для расчета крыш используют также специальные программы – онлайн калькуляторы. С их помощью определяют практически все необходимые для этого параметры:

объем материалов для кровли, тепло- и гидроизоляции,
количество обрешетки,
стропильную систему,
уклон ската и другое.

Рассчитывая количество материала, помимо площади скатов, учитывается также:

величина нахлестов;
отходы при раскрое;
величину свесов карниза и фронтонов.

Расчет четырехскатной крыши: параметры нагрузки, уклона, материала

Чтобы сделать расчет четырехскатной крыши необходимо учитывать ряд важных параметров: нагрузка на стропила, уклон, количество материала, фронтонные, карнизные

Расчет крыши дома: рассчитываем простые и сложные крыши

Одним из важнейших компонентов любого здания является его крыша.

Она не только защищает стену дома и его внутреннее пространство, но и выполняет важнейшую декоративную функцию.

Как бы ни были красивы стены дома, без красивой изящной кровли законченного внешнего вида не получится.

Именно от формы крыши зависит, насколько цельно и эстетично будет смотреться в целом ваше строение.

Поэтому прежде, чем приступить к монтажу крыши, очень важно сделать правильные вычисления, смоделировать параметры кровли и ее внешний вид.

И при этом следует учесть очень большое количество параметров.

На высоту крыши влияют несколько основных факторов:

форма кровли;
количество скатов;
углы наклона скатов;
материалы, которые планируется использовать для создания кровли;
сила ветров в конкретном регионе;
количество осадков;
высота построенного здания;
пожелания застройщика.

Типы кровель и особенности расчета

И для каждого типа предусмотрен свой порядок расчета.

Ведь конструкции крыш, при всей кажущейся одинаковости, существенно отличаются одна от другой.

Естественно, наиболее простым является расчет односкатной.

Хотя и расчет двускатной кровли сложным назвать нельзя.

При правильном расчете высоты крыши затраты кровельных и строительных материалов будут оптимальными, а конструкция – надежной.

Расчет высоты двускатной кровли

Высота крыши напрямую связано с углом наклона стропил.

Чем больше уклон наклона, тем выше будет крыша на вашем доме.

Также следует измерять длину и ширину здания и понять, какой будет угол наклона.

Угол может иметь значения от 11 до 30 градусов.

И зависит он, в первую очередь, от того, какой материал будет использован для устройства кровли на доме и климатических условий.

Чем больше в районе, где построен дом, выпадет снега в сезон, тем больше угол наклона.

Для этого существуют специальные таблицы.

Точно так же учитывают и ветровые нагрузки.

Теперь выполняем несложный геометрический расчет

Высота конька является катетом треугольника.

Второй катет – это ширина вашего дома, разделенной пополам.

Кстати, при таком расчете также можно вычислить длину гипотенузы.

Это будет длина стропильных ног вашей кровли.

Для определения высоты конька необходимо умножить длину катета на тангенс нашего угла наклона.

Для определения тангенсов и синусов существует готовая таблица:

Для примера давайте рассчитаем двускатную кровлю.

Ширина дома 6 метров.

У дома два ската.

Угол наклонов скатов одинаков и равняется 40 градусов.

Смотрим в таблицу и выясняем, что тангенс 40 градусов равняется 0,84.

6 / 2 х 0,84 = 2,5 метра.

Высота нашей крыши равняется 2.5 метра.

Главное - все измерять максимально точно!

До последнего сантиметра.

Рассчитываем высоту четырехскатной конструкции

Ведь кровли с четырьмя скатами существуют разные.

Проще всего рассчитывать кровли, имеющие скаты в форме правильной трапеции, треугольника, а на скатах нет никаких изломов.

Однако сейчас большинство четырехскатных крыш являются вальмовыми с большим количеством скатов, имеющих форму ромба, прямоугольника и других геометрических фигур.

Ну, с расчетом высоты четырехскатной кровли понятно – он не отличается от расчета высоты крыши двухскатной.

А вот с другими расчетами сложнее.

Начинать расчеты следует с составления плана крыши.

Если кровля в разных уровнях, то на чертеже отображают, где какая высота.

После того, как подробный чертеж составлен, крышу следует разложить на отдельные геометрические элементы.

При расчете кровли следует соблюдать определенные правила:

чертеж разбивают на несколько геометрических фигур. Каждая фигура выносится на отдельный рисунок. Все размеры также переносятся;
определяется длина одного ската. Для этого измеряют расстояние от конька до карниза;
рассчитывают каждый скат. Для этого следует получить площадь фигуры и затем умножить ее значение на косинус угла наклона;
если скат является неправильным прямоугольником, то его, в свою очередь, необходимо разбить на несколько правильных фигур, и по отдельности рассчитать площадь каждой из них, а потом сложить следует полученные данные.

Давайте для примера рассчитаем четырехскатную крышу.

Предположим, что кровля наша состоит из двух правильных трапеций и двух равнобедренных треугольников.

Угол наклона скатов будет равняться 30 градусов.

Смотрим в табличку, и выясняем, что косинус такого угла равняется 0,87.

У трапециевидных скатов размеры сторон 10 и 7 метров, а высота равна 3 метра.

У скатов треугольных размеры двух сторон каждая по 3,34 метра, и длина третьей стороны – 4,8 метра.

Находим площадь трапеции.

Для этого нужно сложить длины двух горизонтальных сторон, поделить на 2 и умножить на высоту.

Это выглядит так в нашем конкретном случае:

S = ((10 + 7) /2) х 3 = 25,5 кв. метров.

Теперь полученное число умножаем на косинус 30 градусов:

25.5 х 0.87 = 22,185 км. метров.

И полученное число округляем в большую сторону.

Получаем 22,5 кв. метров.

Теперь вычисляем площадь скатов треугольных:

S = ((7 х 4.8) / 2) х cos 30 градусов =

16,8 х 0,87 = 14,7 кв. метров.

Теперь все площади необходимо суммировать:

S общ = 22,5 х 2 + 14,7 х 2 = 74,4 кв. метров.

И округляем в большую сторону.

Итого 75 кв. метров.

Рассчитываем кровельный материал

После того, как площадь крыши нам стала известна, можно вычислить требуемое количество кровельного материала.

Мнение, что площадь кровли на чертеже и площадь кровельного материала равны, ошибочное.

Ведь все дело в так называемом «нахлесте».

Ведь кровельный материал стык в стык не укладывают.

Еще о монтаже металлочерепицы своими руками.

О том, как правильно крепить металлочерепицу саморезами, по ссылке. О размерах саморезов и сколько их требуется на один квадратный метр кровли.

Об использовании плоского шифера для грядок здесь. Как построить высокую грядку из шифера.

Делается нахлест, чтобы кровля не протекала.

Кроме того величина нахлеста у каждого материала своя.

Поэтому увеличивается расход материала.

Для простой крыши несложно самостоятельно посчитать количество требуемого материала.

Для примера рассчитаем количество шифера на нашу кровлю.

Для начала составляем пропорцию:

В этой пропорции:

S – площадь нашей крыши,

Х – это наш запас в размере 15 процентов.

После вычисления значения Х, прибавляем его к нашей полученной площади.

В результате мы получим площадь нашего кровельного материала.

Х = 15 х 75 / 100 = 11,25. Округляется до 11,5.

Площадь нашего кровельного материала

11,5 + 75 = 86, 25 кв. метра.

Следует знать, что при непосредственном выполнении кровельных работ отходы материала могут увеличиться.

В некоторых случаях еще на 20%.

То есть, снова составляется пропорция, в которой значение Х является расходом.

Прибавляем к площади полученный результат.

Зная площадь одного листа несложно получить нужное количество листов.

Рассчитываем паро и гидроизоляцию

Собственно, площадь этих материалов равняется площади скатов, к которой обязательно следует добавить 15% на перехлест полотен материалов.

То есть, если площадь ската равняется 40 кв. метров, то площадь гидроизоляции равняется 40 + 15% = 60 кв. метров.

С пароизоляцией все точно так же.

Онлайн вычисления и программы расчета

Очень просто выполнять расчеты параметров кровли и количество кровельного материала, если крыша простой формы.

А как поступить, если форма кровли сложная?

Или очень сложная?

На самом деле все выполняется немного проще, чем кажется.

Потому что в век компьютеризации придуманы специальные онлайн – калькуляторы и программы для вычислений.

Онлайн – калькулятор от программы отличается тем, что его не требуется скачивать на свой компьютер.

Вам просто нужно зайти на сайт и там, в специальной оболочке, все вам сосчитают.

Более сложные подробные вычисления делают специализированные программы.

Такие программы необходимо скачать и установить на свой компьютер.

Недостаток у них один – большинство таких программ являются платными.

Поэтому освежайте в памяти школьный курс геометрии и приступайте к замерам и вычислениям.

Ну а уж если ничего не помогает, пользуйтесь программами.

Расчет крыши дома (калькулятор): двускатной, четырехскатной

Правильный расчет при создании крыши дома – это гарантия прочности, надежности и эффективной работы крыши. Поэтому не следует спешить, а выполнить все расчеты

Вальмовая крыша имеет высокие эксплуатационные характеристики и сложную конструкцию, однако благодаря онлайн калькулятору произвести ее расчет сможет каждый домовладелец. Наш калькулятор достоверно рассчитает конструкцию вальмовой четырехскатной крыши. По результатам вычислений формируется 2D чертеж крыши и выполняется 3D визуализация.

Вальмовая крыша имеет четыре ската - торцовые в форме треугольников и боковые в виде трапеции. Скаты расположены под одинаковым углом к основанию. Их бока соединяются вальмами (наклонными ребрами), а верхушки – коньком. По периметру дома укладывают мауэлрат, на который опираются стропила. Вальмовая четырехскатная крыша имеет карнизный свес, в зависимости от ваших предпочтений

Достоинства и недостатки вальмовой крыши

Хоть расчет вальмовой крыши сложный, это одна из самых популярных конструкций для частного дома. Она имеет ряд преимуществ:

Обтекаемость кровельного покрытия;
Жесткость конструкции;
Отсутствие фронтонов

Вальмовая крыша также имеет ряд недостатков:

Сложность расчетов и установки крыши;
Большой отхода материала (особенно МЧ).

Таким образом, достоинств больше, а онлайн калькулятор с чертежами крыши в деталях поможет в ее расчёте.

Специфика работы калькулятора расчета вальмовой крыши

Наш калькулятор сделает моментальный расчет стропильной системы вальмовой крыши – длину и количество стропил (в том числе диагональных), длину конька. От домовладельца требуется ввести лишь начальные параметры: длину и ширину дома, скат кровли, высоту. Хочется отметить, что ширину доски для стропил нужно выбирать исходя из нагрузок, как от ветровых и снега, так и от массы самого материала для кровли. Если вы делаете теплую крышу, то расстояние между стропил, должно соответствовать ширине утеплителя, чтоб избавиться от подрезок и не тратить материал.

Обрешётка

Доска для обрешётки обычно используется толщиной 30 мм. Ширина может быть разная, для металлочерепицы с шагом 35 см в соответствии с длиной продольной оси модуля МЧ «Монтеррей» оптимальная ширина доски - 100мм, для других типов покрытий, шаг и ширина доски может быть разной. Не забывайте, что на обрешётку для мягкой кровли, поверх будет класться ОСП или фанера сплошным ковром.

При устройстве теплой крыши необходимы:

Утеплитель толщиной 100 мм, но лучше 150-200 мм.
Гидроизоляция, пароизоляция;
Контробрешетка толщиной не менее 30 мм.

Как вы уже поняли, рассчитать вальмовую крышу на онлайн калькуляторе очень легко, даже обладая совсем слабыми знаниями в строительстве. Основные конструктивные особенности вальмовой крыши схожи с геометрией школьной программы, по этому давайте считать вместе.

Строительство дома является очень ответственным и дорогостоящим проектом, при этом один из наиболее сложных и затратных этапов – это строительство крыши. Правильный расчет ее площади может значительно сократить расходы на её возведение. В связи с этим необходимо четко осознавать порядок и методику выполнения расчета площади кровли. Первым делом нужно определить тип крыши, для которой будет выполняться расчет. Всем кто ищет ответ на вопрос, как рассчитать четырехскатную крышу будет полезна наша статья.

На сегодня различают следующие виды кровли, которые отличаются своей конструкцией :

односкатная;
двухскатная;
четырехскатная;
полувальмовая;
мансардного типа;
шатровая крыша;
4-скатная шпилеобразная.

Независимо от типа кровли, при закупке строительных материалов правильность произведенных расчетов имеет решающее значение. Учитывая тенденцию к постоянному росту цен на все стройматериалы, точное определение площади крыши станет эффективным способом для экономии денежных средств. А сама расчетная методика не столь сложная, она требует внимательности, знания школьного курса геометрии, знания геометрических параметров здания и конька, а также правильных названий элементов конструкции кровли.

Площадь четырехскатной крыши

Самым популярным сегодня вариантом кровли является четырехскатная, которая предполагает наличие 4-х скатов, расположенных под углом к основанию. Чтобы рассчитать площадь четырехскатной крыши нам понадобится :

рассчитать эту величину для каждого ската;
сложить вместе полученные значения.

Очень важно проверить результаты своих расчетов несколько раз, иначе в итоге можно получить излишки или дефицит строительного материала.

В большинстве случаев все строительные и проектные компании имеют в качестве исходных данных проекцию крыши, то есть площадь основы под ней. Перед началом расчетных работ разобьем зону проекции на простые составляющие фигуры: трапеции, треугольники, прямоугольники и квадраты. Формула расчета площади каждой из этих фигур хорошо знакома каждому школьнику, поэтому потребуется немного времени, чтобы при помощи калькулятора получить результат. Взяв во внимание, что каждый элемент проекции находится под углом, следует умножить его площадь на принятый косинус угла наклона скатов. После сложения всех полученных результатов получим площадь четырехскатной крыши. Как видно из описания, посчитать эту величину не вызовет особых сложностей у людей со средним уровнем знаний школьного курса геометрии. По этой причине многие строители возлагают функции по выполнению столь ответственных задач на своих производственных работников: прорабов, работников технического надзора и других инженерно-технических работников.

Одним из важных условий является производство расчета по карнизному свесу, а не краю постройки, иначе результат будет неверным.

Площадь четырехскатной крыши рассчитывается с соблюдением следующих правил :

необходимо учитывать площадь следующих элементов: вентиляционные каналы, дымоходы, мансарду и её окна;
длину ската измеряют от нижней части конька до верхней части карниза;
для парапетов, свесов и брандмауэров следует добавить 5% длины;
для того чтобы рассчитать необходимый расход строительного материала, нужно знать тип кровельного покрытия, так как каждый из них имеет свои нормы расхода;
при покрытии битумной черепицей или рулонными материалами длина скатов уменьшится минимум на семьдесят сантиметров.

Следует знать, что рулонные материалы наиболее экономичный вариант покрытия крыши со сложной формой. Они идеально ложатся практически на любую поверхность, их монтаж не вызывает сложностей и проходит в минимальные сроки.

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 .

Крыши вальмовой конструкции обретают все большую популярность среди владельцев частных домов. Это – неудивительно, так как подобная схема отличатся целым рядом неоспоримых достоинств эксплуатационного свойства, а кроме того – смотрится очень оригинально, придавая дому особую эстетичность.

Некоторых домовладельцев, ведущих самостоятельное строительство, возможно, отпугивает то, что стропильная система вальмовой крыши выглядит слишком сложной. Да, она, безусловно, не столь проста, как или обычная двускатная щипцовая крыша. Тем не менее, и эта стропильная система вполне подчиняется законам геометрии, и произвести ее предварительный расчет – вполне возможно. Монтаж, конечно же, потребует определённого опыта в плотницкой работе, но с хорошими помощниками, а еще лучше – с квалифицированным консультантом, можно взяться и за это масштабное мероприятие.

В чем достоинства вальмовой крыши?

Укажите запрашиваемые значения и нажмите кнопку "Рассчитать высоту конька h"

Половина ширины дома d (метров)

Планируемый угол уклона кровли α (градусов)

Длина конькового прогона

Раз предполагается, что угол уклона на боковых и вальмовых скатах будет одинаковым, то и длина центральных стропил также должна совпадать. А это, в свою очередь, означает, что края конькового прогона должны располагаться от торцевых стен дома на таком же расстоянии, как сам прогон от параллельных ему стен.

1 – мауэрлат

2 – коньковый прогон.

3 – центральные боковые стропила

4 – центральное вальмовое стропило, равно по длине центральным боковым.

Значит, длина конькового бруса получается равной длине дома за вычетом 2 d , а если упростить, то длина дома минус его ширина D . Располагаться он должен строго по центру, по обеим, продольной и поперечной, осям.

Для изготовления конькового прогона обычно используется такой же материал, что и для центральных стропильных ног. Вертикальные стойки для его установки вырезаются с учетом ширины бруса, чтобы в собранном виде верхний край конька расположился на рассчитанной высоте h .

Желательно коньковую раму, опирающуюся на лежень, усилить диагональными подкосами, так, как показано на рисунке.

Длина центральных стропильных ног

Коль известна высота установки конькового прогона и его расстояние от мауэрлата (в горизонтальной проекции), вполне можно сразу рассчитать длину центральных стропил.

Здесь – все предельно просто. По двум известным катетам – высоте h и основанию d несложно, применив теорему Пифагора, найти гипотенузу, которая и станет длиной стропильной ноги L от конька до мауэрлата. Воспользуйтесь для этого встроенным калькулятором:

Калькулятор расчета длины гипотенузы (стропильной ноги) по известным катетам

Введите запрашиваемые значения и нажмите кнопку "Рассчитать длину гипотенузы (стропильной ноги)"

Катет 1 (высота h), метров

Катет 2 (основание треугольника d), метров

Понятно, что промежуточные стропила, опирающиеся также на коньковый прогон, будут иметь точно такие же размеры.

Для соединения стропил на коньковом прогоне они могут подрезаться под углом β, который равен:

Β = 90° — α

Способ соединения, впрочем, может быть разным, например, внахлест стропильных ног с размещением конькового прогона снизу – это учитывается при и самих стропил, и высоты стоек под коньковый прогон. Исходят из того, что высшую точку конька в таком случае формирует верхнее пересечение стропильных досок.

Нижним своим краем стропильные ноги опираются на мауэрлат. Здесь тоже возможны варианты, но рассматривать в данной публикации их не будем, потому что это хорошо изложено в других статьях.

Мауэрлат – надежная основа для стропильной системы

Если на односкатной или щипцовой крыше мауэрлат может крепиться только со стороны скатов кровли, то при вальмовой системе он обязательно представляет собой замкнутую раму. – в отдельной публикации нашего портала. А еще одна статья посвящена основным правилам .

Сразу можно определиться насколько необходимо удлинить стропила, если именно они будут формировать карнизный свес. В том случае, когда карниз создается за счет кобылок, полученное значение станет «полезной» из длиной, то есть пригодится в любом случае.

Если известна планируемая ширина карнизного свеса k и угол уклона кровли α , то параметр Δ L несложно определить по формуле:

Δ L = k / cos α

Калькулятор расчета удлинения стропил на карнизный свес

Укажите запрашиваемые данные и нажмите кнопку "Рассчитать удлинение стропила (рабочую длину кобылки)"

Планируемая ширина карнизного свеса К, метров

Величина крутизны ската α, градусов

Теперь, чтобы узнать общую длину стропильной ноги, останется лишь просуммировать полученные значения L и Δ L .

Это удлинение будет одинаковым для всех стропил и нарожников, за исключением диагональных стропил (накосных ног). Для них в калькуляторе предусмотрен специальный расчет.

Длина диагональных стропил

Эти стропильные ноги – самый длинные, и будут испытывать максимальные нагрузки.

Определить их длину – сложности не представляет. Можно вновь воспользоваться теоремой Пифагора, то есть прибегнуть к помощи размещенного выше калькулятора. Диагональное стропило является гипотенузой с основанием, равным половине ширины здания d , и с высотой, равной длине центрального вальмового стропила L .

L д = √ (L ² + d²)

Несколько отличается, как мы видели из представленного выше калькулятора, и величина удлинения стропила для формирования карнизного свеса.

Шаг установки стропил и их сечение

Линейные размеры центральных, промежуточных и диагональных стропильных ног известны. Теперь следует определиться с сечением доски () для их изготовления и шагом установки. Это величины – взаимосвязанные, и зависят от предполагаемых нагрузок на конструкцию крыши.

Суммарная нагрузка, выражаемая в килограммах на квадратный метр, складывается из нескольких величин. Это, прежде всего, вес самой конструкции крыши, с учетом кровельного материала, обрешётки, утеплителя и т.п. К этому добавляются временные нагрузки – давление выпавшего снега и ветровое воздействие. Кроме того, вероятны и нагрузки стихийного характера, трудно поддающиеся прогнозированию – ураганные ветры, сейсмические толчки и другие форсмажорные явления. На этот счет в конструкцию крыши вносится определённый резерв прочности.

Выпадающая на крышу нагрузка распределяется по стропильным ногам. Чем чаще они смонтированы, то есть чем меньше шаг их установки, тем меньше выпадает на каждый погонный метр стропильной ноги, и тем меньше в сечении может быть пиломатериал. Второй параметр, влияющий на сечение материала – это пролет стропильной ноги, то есть расстояние между двумя точками опоры.

Ниже расположена таблица, которая поможет определиться с требуемым сечением бруса для стропильных ног. Как ею пользоваться?

шуруповерт

Исходной величиной является значение распределенной нагрузки на стропильную ногу (при промежуточном значении берется очередное в большую сторону). В этом столбце находят ячейку с длиной пролета стропила. Эта ячейка предопределяет строку, в которой, в правой части таблицы, указаны необходимые сечения бруса для изготовления стропильных ног. Обратите внимание, что при желании можно использовать и кругляк – в таблице указаны значения необходимого диаметра.

Расчетная величина распределенной нагрузки на 1 погонный метр стропильной ноги, кг/м					Сечение пиломатериала для изготовления стропильных ног
75	100	125	150	175	из доски (бруса)							из кругляка
					толщина доски (бруса), мм							диаметр, мм
					40	50	60	70	80	90	100
Планируемая длина стропил между точками опоры, м					высота доски (бруса), мм
4.5	4	3.5	3	2.5	180	170	160	150	140	130	120	120
5	4.5	4	3.5	3	200	190	180	170	160	150	140	140
5.5	5	4.5	4	3.5	-	210	200	190	180	170	160	160
6	5.5	5	4.5	4	-	-	220	210	200	190	180	180
6.5	6	5.5	5	4.5	-	-	-	230	220	210	200	200
-	6.5	6	5.5	5	-	-	-	-	240	230	220	220

Например, при распределенной нагрузке на стропильную ногу в 150 кг/м и длине пролета 5 метров потребуется брус одного из сечений: 70×230; 80×220; 90×210 или 100×20, или же бревно диаметром 200 мм.

Теперь – как рассчитать распределенную нагрузку на стропила. Для этого есть особый алгоритм, учитывающий основные факторы воздействия на стропильную систему. Не станем в данной публикации приводить весь каскад формул и коэффициентов, а предложим воспользоваться калькулятором, в котором эти физико-математические соотношения уже заложены.

Калькулятор расчета распределенной нагрузки на стропильные ноги

Для расчёта понадобится несколько исходных величин:

Угол ската кровли – он нам уже известен.
Планируемый тип кровельного покрытия – от этого зависит постоянная весовая нагрузка на стропильную систему.
Значение снеговой нагрузки для данного региона – оно заложено в калькулятор в соответствии с зоной, которую можно определить по представленной карте-схеме:

Уровень ветрового воздействия. Также определяется зоной по карте-схеме, представленной ниже:

Высота здания в коньке.
Степень открытости участка ведения строительства. В калькуляторе указаны основные признаки для определения зоны, но следует иметь в виду, что наличие указанных природный или искусственных преград для ветра может учитываться только в том случае, если они находятся не далее, чем на расстоянии 30 × Н, где Н – это высота здания в коньке.

Наконец, шаг установки стропил. Эту величину можно изменять, подбирая оптимальное значение распределенной нагрузки. При этом принято учитывать, что если крыша будет утепляться, шаг установки стропил рекомендуется согласовать с размерами блоков (матов) термоизоляционного материала – так будет проще проводить монтаж и меньше останется отходов.

После того как значение распределенной нагрузки будет получено – можно заходить в размещенную выше таблицу для выбора сечения материала для центральных, промежуточных и диагональных стропильных ног.

Во время строительства дома возникают вопросы, как, например, расчет материала на крышу, которые напрямую связаны с его архитектурной формой – количеством скатов, наличием мансарды и т. д. При составлении проекта конструкции все его параметры должны быть тщательно выверены, чтобы обеспечить ей надежность и безопасность.

Четырехскатная крыша характеризуется двумя треугольными скатами (вальмами) с торцевых сторон. Ее классифицируют в основном как вальмовую, либо как шатровую. Вальмовая состоит из двух треугольников и двух трапеций (боковые скаты – равнобедренные треугольники, а фронтальные – правильные трапеции). Если ее скаты не достигают карниза в нижней точке, то ее называют полувальмовой. Коробка здания в этом случае имеет форму прямоугольника. Если же она представлена в виде квадрата, выполняют шатровую крышу, четыре треугольных ската которой сходятся в единой вершине.

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
- силы и скорости ветра в районе строящегося дома;
- интенсивности осадков;
- используемого кровельного материала.
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.

Параметр расчета снеговых нагрузок для средних широт страны по стандарту составляет 180 кг/м² на горизонтальную проекцию кровли. Накопившись, снеговой мешок может увеличить это значение до 400–450 кг/м². Для этих же регионов расчетный параметр для ветровых нагрузок – 35 кг/м².

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.