как рассчитать квадратуру вальмовой кровли
Основы расчёта площади вальмовой крыши — правила и особенности
Вальмовая крыша – это объёмная конструкция с большой поверхностью кровли.
Её площадь является определяющим фактором расхода материалов, задействованных на возведении верхнего конструктива здания.
Важно правильно сделать расчёт площади поверхности крыши, чтобы определить оптимальные затраты на её строительство.
Правила и особенности
Прежде чем приступить к вычислению площади кровли вальмовой крыши, нужно понимать строение стропильного каркаса. Стропильная система 4-х скатной крыши представляет собой сочленение четырёх попарно противоположных скатов одинаковой формы.
Два ската — это вальмы в виде равнобедренных треугольников, ограниченных по сторонам диагональными (накосными) стропилами, снизу балкой мауэрлата.
Вершины вальм опираются на торцы конькового прогона. Их внутреннее пространство заполнено наклонными стропильными балками разной длины.
Два других ската представляют собой трапецию: верхнее основание — конёк кровли, нижнее — карниз. Её сторонами являются накосные стропила.
Особенность расчёта площади вальмовой крыши заключается в вычислении двойной суммы площадей вальмы и трапеции:
Sвк = 2(Sв + Sтр), где:
Какие параметры потребуются?
Исходя из вышеизложенного, для вычисления размеров кровли понадобятся параметры, которые будут нужны для определения площадей таких геометрических фигур, как равнобедренный треугольник и равнобедренная трапеция.
Чтобы рассчитать вальму понадобится:
Горизонтальную длину торцевой стены берут из плана дома.
Кроме этого, понадобится размер высоты вальмового треугольника (её принимают равной длине центрального промежуточного стропила).
Для вычисления площади боковых скатов понадобятся:
Высота трапециевидного ската представляет собой расстояние от конькового прогона не до балки мауэрлата, а до концов свесов кровли. Свесы могут выступать за пределы стен на 300 – 400 мм и более. Они являются опорой для козырька по всему периметру здания.
Угол наклона скатов крыши определяют по таблицам СНиП 2.01.07-85. Зная высоту вальмового треугольника, её умножают на тангенс угла её наклона и получают высоту конька.
Способы
Замеры вальмовой кровли для расчёта её площади выполняются двумя способами — это прикладная и практическая методика.
Прикладной способ замеров
Способ заключается в том, что замеры производят по чертежам плана ещё не построенной кровли.
Замеры делаются на стадии проектирования дома с целью сбора необходимых данных для подсчёта количества расходных материалов: кровельного покрытия, пароизоляции и утеплителя.
В ином случае замеры по чертежам выполняют с целью расчёта потребности новых материалов для реконструкции кровельного покрытия.
Расчёт площади производится на основании проектных данных плана кровли. Оперируя масштабом чертежа, определяют размеры необходимых параметров в реальности.
Старая проектная документация может несколько отличаться от реальной планировки кровельного покрытия дома. Это может быть следствием корректировки проекта во время строительства объекта. Реальный результат могут дать непосредственные замеры на самом доме.
Практическая методика
Этот способ применяют для создания спецификации потребности в количестве нового кровельного покрытия старого дома с вальмовой крышей, когда проектная документация была безвозвратно утеряна.
Замеры связаны с определённым риском пребывания на высоте. Ведь находясь на крыше, нужно пользоваться рулеткой. Делают это вдвоём. Для этого используют подмости, лестницы, леса и даже автовышку.
Чтобы не подвергать себя риску падения с высоты, хозяин дома может воспользоваться лазерным теодолитом, взятым напрокат. Если это будет сложно ему сделать, то лучше вызвать геодезиста с прибором.
Специалист в течение часа или того меньше произведёт необходимые замеры, результаты которых будут использованы для расчёта площади вальмовой крыши.
Как рассчитать квадратуру: алгоритм действий
Расчёт общей площади вальмовой кровли можно свести к алгоритму, который ограничивается вычислением площадей двух геометрических фигур.
В результате сбора данных о размерах двух трапециевидных скатов и двух вальмовых равнобедренных треугольников производят вычисления согласно формулам, которые представлены на нижнем рисунке:
На рисунке изображены две фигуры, одна из которых представляет вальму, а вторая изображает трапециевидный скат. В первом случае площадь — это половина произведения основания вальмы на её высоту, а во втором случае она определяется произведением половины суммы длин оснований трапеции на её высоту.
Алгоритм можно выразить единой формулой:
Sкр = 2(Sв + Sтр) = 2(bh/2 + h1(a1 + b1)/2) = bh + h1(a1 + b1), где:
Методы вычисления в зависимости от типа стропильной системы
Помимо классической стропильной системы, у вальмовой кровли существует и другие разновидности. К ним относятся шатровые и полувальмовые каркасы.
Шатровая
Стропильная система шатрового каркаса представляет 4 одинаковых равнобедренных треугольника, образованных 4-мя накосными стропилами, сходящимися вершинами в одной точке.
Между диагональными стропильными ногами устанавливают стропильные балки разной длины, называемые рядовыми стропилами. Площадь шатра определяется, как сумма площадей 4-х вальм. Алгоритм подсчёта можно выразить формулой:
S = 4(hb/2) = 2hb, где:
Стропильная система шатровых крыш:
Полувальмовая
Её отличие от классической конструкции заключается в том, что вальмы делают укороченными. Это увеличивает в высоту фронтонов, что позволяет в нём делать оконные проёмы мансарды, а не наклонными в кровле. Алгоритм подсчёта площади кровли остаётся таким же, что и в классическом варианте.
Как посчитать количество покрытия?
Зная площадь кровли, можно рассчитать количество выбранного кровельного покрытия. Для вальмовых кровель наиболее популярными покрытиями являются такие материалы, как:
Все виды материалов монтируют внахлёст снизу вверх. Это делается для того, чтобы исключить протечку кровли. Следует иметь ввиду, чем меньше наклон кровли, тем больше перехлёст кровельных элементов вдоль ската.
Битумная черепица
Производитель поставляет в торговую сеть битумную черепицу (гонт) в пачках. Стандартное количество гонта в них — 22 шт. рассчитанного на покрытие 3 кв.м. площади крыши.
Для расчёта достаточно площадь кровли разделить на 3 и получить нужное количество упаковок с битумной черепицей.
Ондулин
Профнастил
При угле наклона 45 0 специалисты рекомендуют соблюдать размер бокового нахлёста шириной 1-й волны листа. Длина вдоль ската при угле наклона 45 0 — 150 мм.
Полезная поверхность профнастила будет равна разнице между фактическими площадями листов и перехлёстов. Разделив площадь кровли на полученный результат, получают нужное количество листов профнастила.
Металлочерепица
Согласно нормативной документации МДС 12-47.2008, на покрытие 92 м 2 кровли потребуется 98 м 2 металлочерепицы. Частное от деления 98/92 = 1,07 будет расчётным коэффициентом. Чтобы получить фактическую площадь покрытия, нужно площадь кровли умножить на 1,07.
Фальцевая кровля
Ширина фальца для вальмовой кровли составляет 32 мм. Исходя из того, что фальц загибают с двух сторон листа, в расчёте учитывают его двойную величину. Потребность в фальцевых листах определяют, оперируя площадью вальмовой кровли и двумя коэффициентами:
Sф = Sкр х 1,16 (к-нт двойного фальца) х 1,08 (к-нт раскроя материала), где:
Шифер
В боковом направлении шифер перекрывается на одну волну шириной 80 – 90 мм. На такое же расстояние листы перехлёстывают снизу вверх. Полезная площадь покрытия будет равна разнице между площадями листов и перехлёстов. Разделив полученный результат на площадь кровли, получают нужное количество листов шифера.
При расчёте расхода кровельного материала надо предусматривать потери при его транспортировке, хранении и раскрое. Чтобы не заниматься дополнительными закупками, площадь кровли рекомендуют умножить на коэффициент 1,15. Это будет максимальная потребность в кровельном материале.
Видео на тему
Посмотрите полезное видео про расчет вальмовой кровли:
Заключение
Правильный расчёт площади вальмовой крыши поможет избежать нехватки материала или его чрезмерного накопления. Для перепроверки расчёта можно применить разные методики или обратиться к услугам сетевых калькуляторов.
Сравнение результатов позволит сделать принять правильное решение в определении площади 4-скатной крыши.
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.
Калькулятор вальмовой крыши – расчеты, чертежи, 3D проект
Калькулятор вальмовой четырехскатной крыши позволяет выполнить комплексный расчет стропильной системы и кровли, а также предоставляет комплект чертежей и 3D-проект.
Скрытые чертежи и размеры доступны после оплаты доступа
Если вы оплатили подписку, авторизовались на сайте, но видите это сообщение, значит ваш браузер не совместим с функционалом калькулятора. Пожалуйста, используйте последнюю версию Google Chrome для продолжения работы с сайтом.
Вальмовая крыша – разновидность четырехскатной крыши с двумя торцевыми скатами в форме равнобедренного треугольника (вальмы) и двумя боковыми в форме равнобедренной трапеции. Несмотря на то, что среди стандартных конструкции являются наиболее сложными и трудоемкими в изготовлении (поскольку требуют создания громоздкой стропильной системы), благодаря отсутствию вертикальных стен строение обладает высокой обтекаемостью, тем самым обеспечивая надежную защиту от обильных осадков и значительных ветровых нагрузок.
Онлайн-калькулятор расчета вальмовой крыши от КАЛК.ПРО позволяет получить готовый проект конструкции с подробной сметой и комплектом чертежей для изготовления стропильной системы, кровли, обрешетки, гидроизоляции и т. д. Кроме того, сервис предоставляет инструменты для интерактивного 3D-моделирования с помощью которого можно наглядно оценить получившееся сооружение в реальных пропорциях. Все результаты сохраняются в личном кабинете и доступны для скачивания.
Крыша является наиболее сложным элементом дома при строительстве – любая ошибка на этапе проектирования, может привести к нарушению устойчивости конструкции и, как следствие, к дополнительным расходам на доработку.
Порядок расчета вальмовой крыши
После выполнения расчета, на вкладке «Вид в 3D» вы можете ознакомиться с трехмерной моделью конструкции, построенной в точности по заданным параметрам. Также для подписчиков доступен дополнительный инструмент – 3D-линейка.
Особенности чертежей вальмовой крыши
Для того чтобы получить общую высоту конструкции, необходимо сложить высоту стен, мауэрлата, стропильной системы, обрешетки, контробрешетки и кровельного материала.
Рекомендации
В целях экономии и при наличии определенных навыков, большинство владельцев земельных участков предпочитают заниматься строительством самостоятельно. Для того чтобы создать максимально безопасную и устойчивую вальмовую крышу, мы рекомендуем на этапе расчета внимательно ознакомиться с положениями соответствующих нормативных документов, а также изучить особенности технологии изготовления деталей и их сборки.
Основные требования перечислены в документах: СНиП II-26-76 (СП 17.13330.2011) «Кровли», СП 31-101-97 «Проектирование и строительство кровель», СНиП 2.01.07-85* (СП 20.13330.2010) «Нагрузки и воздействия», СНиП 3.03.01-87 (СП 70.13330.2011) «Несущие и ограждающие конструкции», СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2017) «Деревянные конструкции», ГОСТ 11047-90 «Детали и изделия деревянные для малоэтажных жилых и общественных зданий», ГОСТ 30547-97 «Материалы рулонные кровельные и гидроизоляционные», ГОСТ 25772-83 «Ограждения лестниц, балконов и крыш стальные».
В таблицах ниже представлены оптимальные параметры элементов для типовых конструкций на которые можно ориентироваться при использовании калькулятора вальмовой крыши. Если вас интересуют комментарии по данным пунктам и другие рекомендации по проектированию кровельных систем, перейдите на страницу раздела «Расчет крыши онлайн».
Параметр, характеристика