расчет вальмовой крыши металлочерепицей
Расчет вальмовой крыши: минимизируем затраты и отходы
Объемная и архитектурно выраженная вальмовая кровля неспроста становится день от дня популярнее. Даже самые простоватые проекты преображаются, если выбрать именно этот вид крыши. Но нужно быть готовым к определенным сложностям, ведь у такой структуры немало особенностей!
Ведь неспроста среди строителей существует убеждение, что в процессе такой крыши идет серьезный перерасчет кровельного материала и древесины для стропил.
На самом деле, чтобы этого не произошло, мы научим вас производить точный расчет вальмовой крыши и запасаться кровельным материалом так, чтобы излишек потом осталось немного.
Содержание
Виды и формы вальмовой крыши
Издавна самой распространенной формой крыши на Руси была двухскатная с фронтонами, украшенная резьбой. И только со временем появилась трехскатная, с одним фронтоном, и тростником или камышом в качестве покрытия.
И вот, наконец, в конце XIX века стали появляться классические четырехскатные кровли из соломы и очерета. Хотя привычной для российского народа они так и не стали, и особо распространены не были.
В основе современной вальмовой крыши – сложная конструкция из балок и стропил. В отличие от двухскатной крыши здесь есть не только скаты, но и хребты – пересечение скатов по горизонтали.
В процессе проектирования вальмовой крыши самая главная задача это правильно распределить нагрузку с расчетом веса кровли и площади, и при этом рассчитать все углы наклона каркаса. Здесь нужно будет взять во внимание шаг стропил, используемые материалы и качество древесины.
Конструкция вальмовой крыши состоит из двух противоположных треугольных и трапециевидных скатов.
Полувальмовая крыша отличается тем, что треугольные скаты не крепятся к карнизу, а образуют собой ломанную линию с фронтоном. Такие крыши называются голандскими или датскими. И полувальмовая крыша куда сложнее по своему устройству, чем классическая четырехскатная.
Шатровые крыши устанавливают тогда, когда стены дома представляют собой форму квадрата. Такую крышу рассчитать проще всего, ведь все скаты здесь представляют собой одинаковые равнобедренные треугольники.
А вот одним из самых сложных и смелых архитектурных решений считается соединение сразу нескольких вальмовых крыш в одну систему, Г-образную или Т-образную. Их расчет намного сложнее, чем у обычных крыш, и здесь наверняка понадобится помощь специалиста.
Зато такие крыши идеально подходят для устройства комфортных жилых мансард и других разных помещений, для которых обычно нужны пристройки. Чем плохи последние? Дело в том, что любая пристройка создает дополнительную нагрузку на основной фундамент, и как он себя поведет в процессе эксплуатации – неизвестно.
Особенно, если в процессе его строительства были допущены ошибки, о которых мало кто подозревает. А в этом случае капитальные стены дома продолжаются на веранде или кухне, а вся крыша составляет одну целостную конструкцию. Хороша в плане архитектуры также угловая крыша Г-формы.
Варианты внутренних четырехскатных конструкций
Давайте внимательно рассмотрим, каких типов бывает вальмовая конструкция стропил и чем существенно они отличаются друг от друга. Классическая вальмовая крыша выглядит таким образом:
Так собирают вальмовые скаты из накосных стропил:
Накосные стропила разрешено обрезать на одну высоту, и тогда вся конструкция получается намного прочнее:
Устройство датской полувальмовой крыши выглядит уже так:
И, наконец, самые сложные в исполнении вальмовые крыши также нуждаются в точном расчете:
Кстати, когда речь идет о небольшой беседке, здесь вы можете рискнуть и воплотить в жизнь даже такой необычный проект с красивыми стропилами:
Расчет уклона с учетом всех нагрузок
Уклон вальмовой кровли делают в диапазоне от 5 до 60°. Действительно, здесь практикуется такой низкий уклон, и крыша выглядит почти плоской. А сам выбор угла больше зависит от применяемого кровельного материала и эксплуатационных характеристик, как сила ветра, шапка снега и др.
Как только вы определились с формой стропильной системы, нужно рассчитать ее прочность. А именно, насколько она окажется надежной в плане снеговых и ветровых нагрузок.
Про ветер, конечно, здесь можно переживать меньше всего, ведь вальмовая кровля наиболее защищена от подъемной силы – все благодаря тому, что все скаты у нее находятся под наклоном, и нет фронтонов.
А вот давление снега учитывать нужно, тем более, если дом построен в средней и северной полосе России. Обычно, когда речь идет о двухскатной крыше, то нередко приходится выбирать: делать ее более пологой, чтобы не сорвал ветер в бурю, или более острой, чтобы многотонная шапка снега спадала сама?
В случае с четырехскатной кровле можно смело повышать угол наклона скатов, если, конечно, вас не смутит увеличенная стоимость древесины для стропил и кровельного покрытия.
Чем выше наклон ската, тем вероятнее, что снег попросту сползет под своим весом. А на крыше с наклоном от 60° он вообще не остается. Это тот самый случай, когда коэффициент µ равен нулю. Для сравнения: при угле наклона в 40° он будет равен 0,66, при 45° – 0,5 и при 50° – 0,33.
Точно рассчитать угол скатов вам помогут такие формулы:
Для мягких покрытий уклон может быть низким, так, для двух слоев нужны 15 градусов, а для трех допустимы 2-5°.
Также каждый вид кровельного материала требует свой уклон:
Кроме того, важно учитывать также снеговую нагрузку. Так, если в вашей местности снегопады внушительные, можно сразу забыть о малом уклоне. Т.к. снежная шапка, особенно слежавшаяся, способна весить только на одной крыше несколько тонн!
В таком случае можно обустраивать только крутой скат, и чем тот будет круче, тем больше материала для него понадобится. Кроме того, учитывайте и увеличенный нахлест материала на крыше сложной формы.
Измерение и вычисление сечения стропил
Рассчитать важно и водосточную систему для вальмовой крыши. В основном она зависит от угла наклона и площади крыши.
Вот как рассчитать вальмовую крышу при помощи таблицы с коэффициентами:
Чтобы найти длину центрального стропила, на торце периметра дома нужно отметить центр, а на середине толщины конькового бруса точку а.
От этой точки нужно поставить отметку на линии проекции в горизонтали от центрального стропила до вертикальной стойки – это будет точка b. Теперь от точки – b нужно отмерить расстояние до торца конька, и получается точка с.
По той же схеме вычисляют длину диагональных ребер и угловых стропил, и умножают полученное значение на коэффициент, который будет максимально близок к коэффициенту значению замеров.
Во время монтажа также производят свои замеры. Сначала на верхних торцевых частях мауэрлата по самому центру отмечают осевую линию, а по центру осевого бруса – линию центрального стропила.
Далее с шагом 60 см ставят отметки для промежуточных стропил на основании торца. После этого рассчитывается длина стропил от угла до центра торца. С противоположной стороны крыши парные стропила должны иметь такую же длину.
В этом вам поможет такая формула:
Крестообразные крыши сначала рассчитывают так же, как и обычные двускатные. Все зависит от того, какой формы скаты – треугольной или трапециевидной.
Нужно измерить площадь каждого, и тогда станет понятно, как рассчитать каждый элемент.
Подсчет количества кровельного материала
Сегодня бытует мнение, что достаточно сложно точно рассчитать кровельный материал для вальмовой крыши, ведь она имеет сложную форму и покрытие придется обрезать.
Но на самом дел все эти моменты можно просчитать, и мы сейчас расскажем, как именно. Вот приблизительная схема того, как укладывают кровельный материал на вальмовую крышу:
Итак, в первую очередь запланируйте 25 мм допуска на свес кровельного покрытия в карнизный желоб, причем это допуск может быть увеличен, если крыша имеет значительный уклон и или используются некоторые из систем водостока.
Чтобы рассчитать материал для ребер или конька, нужно их длину разделить на длину, которая покрывается одним лотком.
Также нужно запастись достаточным количеством реек для обрешетки: на каждый квадратный метр нужно 3 метра реек. Конечно, подрезать тут будет что:
А рассчитать площадь скатов для определения количества штучного кровельного материала вам помогут такие формулы:
Надеемся, наши формулы и иллюстрации помогли вам все рассчитать максимально правильно!
Онлайн-калькулятор для расчета
Для упрощения выполнения расчетов мы спроектировали онлайн-калькулятор. Чтобы воспользоваться им, пожалуйста перейдите на эту страницу. Там вы найдете все пояснения и сможете сэкономить время на проектировании.
Расчет вальмовой крыши: онлайн калькулятор с чертежами стропил
Бесплатный онлайн калькулятор по расчету вальмовой крыши поможет определить угол наклона стропил, точное количество обрешетки и количество строительных материалов.
Информация по назначению калькулятора
Онлайн 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.
Система автоматически рассчитает рекомендуемые параметры для данного вида кровли.
Вальмовая 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.
Для 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 ❗
Далее представлен полный список выполняемых расчетов с кратким описанием каждого пункта. Вы так же можете задать свой вопрос, воспользовавшись формой комментариев ниже.
Общие сведения по результатам расчетов
1. Угол 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.
2. Угол наклона вальмовых стропил — Угол наклона крыши со стороны вальмового ската.
3. Площадь поверхности крыши — Общая площадь кровли с учетом свесов.
4. Примерный вес кровельного материала — Нагрузка на стропильную систему крыши от кровельного материала.
5. Количество рубероида — Количество подкровельного материала в рулонах шириной 1 метр и длиной по 15 метров, с учетом нахлеста.
6. Длина боковых стропил — Длина стропильной ноги с боковой стороны строения и с учетом свеса.
7. Длина вальмовых стропил — Длина стропильной ноги со стороны вальмового ската от карниза до конька с учетом свеса.
8. Длина диагональных (накосных) стропил — Длина так называемых ребер в количестве 4 штук.
9. Рекомендуемое 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.
10. Количество боковых и вальмовых стропил — Количество всех стропил, необходимых для устройства стропильной системы. Без учета диагональных стропил в количестве 4 штук.
11. Объем бруса для стропил — Объем материала для стропильной системы в кубометрах.
12. Примерный вес стропил — Общая нагрузка от стропильной системы.
13. Количество рядов обрешетки — Перед расчетом обрешетки, обязательно уточните рекомендованные параметры обрешетки у производителей выбранного кровельного материала.
Устройство вальмовой крыши
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).
Фото: Дом с вальмовой крышей
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.
Чтобы процесс расчетов, которые предстоит сделать, был максимально простым, следует первостепенно ознакомиться с устройством крыши вальмового типа. Это позволит понять, какие именно элементы нуждаются в расчетах.
Конструкция состоит из :
Полезные схемы и таблицы при работе с вальмовой крышей:
Как рассчитать площадь четырехскатной крыши?
Схематично представить вальмовый тип крыши можно одним прямоугольником, который является основанием, двумя трапециями – грани конструкции и двумя равнобедренными треугольниками.
Отталкиваясь от такого представления конструкции, можно расчеты провести легко и без ошибок.
Такой параметр выбирается на основании ряда факторов и является значением, от которого производят все остальные расчеты.
Алгоритм расчета площади конструкции:
После проведения расчетов рекомендуется провести проверку всех значений. Это поможет избежать неточностей и ошибок в строительстве.
Шаг стропил: правильный расчет
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:
На примере можно рассмотреть конструкцию. длина ската которого равна 12 м, а ориентировочно выбранное расстояние шага – 0,8 м:
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.
Значение угла наклона относительно вальмовой разновидности конструкции варьируется между 20 и 45 градусами.
На более конкретное определение такого параметра влияют :
Достоинства и недостатки вальмовой крыши
Хоть расчет вальмовой крыши сложный, это одна из самых популярных конструкций для частного дома. Она имеет ряд преимуществ:
Вальмовая крыша также имеет ряд недостатков:
Таким образом, достоинств больше, а онлайн калькулятор с чертежами крыши в деталях поможет в ее расчёте.
«Арифметика» крыши из металлочерепицы: необходимое количество материалов
Металлическая черепица обладает репутацией современного, изысканного и простого в монтаже кровельного покрытия. Перед креплением этого материала обязательно занимаются расчётами, учитывая размер одного листа, форму крыш, шаг обрешётки и некоторые другие нюансы.
Расчёт металлочерепицы на крышу
В качестве монтажа кровли из металлочерепицы сомнений не возникнет, если заранее определить оптимальный размер листа, и вычислить, сколько потребуется саморезов. При расчёте количества металлической черепицы, обращают внимание на форму крыши, которая может быть не только односкатной или двускатной, но и сложной, например, вальмовой.
Размеры листа металлочерепицы
Ширина и длина, а значит, и площадь листа металлической черепицы условно делится на два вида: полная и полезная. Под первым типом понимается та величина, которая измеряется от одного до другого края изделия, а под вторым — размер без учёта тех сантиметров, что теряются при создании нахлёстов.
При закупке материала учитывают именно полезные ширину и длину. Иными словами, рассчитанное количество строительного сырья округляют в бо́льшую сторону.
Длина листа металлической черепицы варьируется от 40 см до 8 м, а ширина находится в рамках между 116 и 119 см. На протяжённость изделия в поперечном направлении особого внимания не обращают. Гораздо большее значение имеет длина черепичного листа. Оптимальный размер — 4,5 м.
Умный строитель предпочтёт использовать листы, длина которых соответствует расстоянию от конька до карниза кровли. От этой идеи он откажется только в том случае, если коньковая доска расположена слишком далеко от верхней кромки стен. Всё-таки поднимать наверх дома листы длиной 6–8 м — весьма тяжёлая задача. К тому же, огромные куски материала во время подъёма на крышу могут сильно поцарапать стены.
Когда размеры крыши не позволяют накрыть её одним листом металлочерепицы от карниза до конька, покупают материал большей длины, чем нужно, а лишние сантиметры просто отрезают. Короткие листы не берут: их придётся монтировать с нахлёстом, что приведёт к значительному перерасходу материала и глупым растратам.
Расчёт саморезов на крепление металлической черепицы
При монтаже металлической черепицы используют саморезы разных размеров:
Каким будет расход саморезов, следует обязательно определить заранее, учитывая несколько нюансов:
Крепежи, вставляемые в материал через малые промежутки, в скором времени станут причиной протечки кровли. А саморезы, используемые редко, не смогут удерживать металлические листы на своём месте, что приведёт с серьёзной деформации крыши.
Обычно на крепление 1 м² металлической черепицы, под которой установлена обрешётка со средним шагом в 50 см, хватает 7 саморезов. Правда, это правило работает только при устройстве кровли простой конфигурации. При усложнении формы крыши необходимое количество крепежей увеличивается.
Чтобы определить точно, сколько саморезов размером 4,8х35 мм, 4,8х20 мм и 4,8х50 мм понадобится на монтаж кровли из металлочерепицы, следует знать следующие параметры:
Используя самостоятельно нарисованную схему крепления металлической черепицы на саморезы, попробуем выполнить расчёты. Представим, что нам требуется закрепить материал на кровле площадью 150 м², в качестве обрешётки используются доски сечением 30х150 м, длина ската составляет 7,75 м, ширина — 10,2 м, а на устройство крыши куплено 40 листов металлочерепицы. Теперь выполним следующие задачи:
Если сложить все полученные результаты, то получится, что для монтажа металлической черепицы на кровле нам нужно приготовить порядка 1300 саморезов.
Количество листов металлочерепицы для кровли в один и два ската
Чтобы узнать, сколькими листами металлической черепицы придётся закрывать кровлю в один скат, используют определённые данные:
Нахлёст листов по длине обычно бывает равен 10, 15 или 20 см. А размер наложения кромок материала друг на друга по ширине определяется полезной шириной изделия. Если номинальный параметр листа составляет 1, 1 м, а полезный — 1, 1 м, то величиной нахлёста по ширине будет разница между этими значениями (0,08 м).
Допустим, нам поручено рассчитать количество материала (листов размером 3,5х1,1 м) на покрытие односкатной крыши шириной 9 м и длиной 10 м. В данном случае делаем следующие вычисления:
Судя по нашим расчётам, на крыше площадью 90 м² потребуется закреплять 24 листа.
Если потребуется определить количество металлической черепицы на строительство двускатной кровли, то вычисления будут точно такими же. Правда, к ним добавится ещё одно действие — умножение на 2.
Исключения могут быть лишь в той ситуации, когда скаты кровли неодинаковые. При таком раскладе для каждого ската количество материала рассчитывается по отдельности.
Расчёт металлочерепицы для вальмовой крыши
Когда кровля вальмовая, то есть имеет четыре ската, чтобы узнать необходимое количество металлической черепицы, сооружение условно делят на участки (на два равнобедренных треугольника и две трапеции). Далее в несколько этапов проводят расчёт:
Видео: как рассчитать количество металлической черепицы на крышу
Калькулятор расчёта металлочерепицы
Рассчитать расход металлочерепицы можно быстро — в специальной программе. Для этого требуется совершить всего несколько шагов:
Расчёт обрешётки под металлочерепицу
Перед расчётом количества материала на строительство обрешётки делают следующее:
Расход обрезных досок на сооружение сплошной обрешётки можно определить без лишних хлопот. Предположим, что площадь кровли составляет 80 м², а для строительства основания под финишное покрытие закуплены доски размером 0,15х6 м и толщиной 25 мм. В этой ситуации расчёт будет выглядеть следующим образом:
Когда обрешётка разреженная, вычисления проводят с учётом выбранного расстояния между досками. Допустим, материал предстоит выкладывать через каждые 35 см на крыше площадью 80 м², у которой ширина скатов равна 8 м, а длина — 5 м. Тогда расчёт будет состоять из 5 действий:
Вычислить, каким будет расход металлической черепицы на крышу и досок обрешётки под неё, получится легко, если известны такие данные, как площадь кровли и размеры используемых материалов. Кстати, чтобы самостоятельные расчёты позволили построить крышу без проблем, цифры, полученные при расчётах, стоит округлять в бо́льшую сторону.