4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Расчет вальмовой кровли четырехскатной крыши с чертежом

Расчет вальмовой кровли четырехскатной крыши с чертежом

Вальмовая кровля набирает все большую популярность. Это обусловлено тем, что подавляющее большинство людей перестало хранить что-либо на чердаках, поэтому им будет достаточно небольшого пространства под некоторые вещи. Что касается жилой площади, то спрос на нее будет всегда, а семейным парам он важен в двойне. Данные требования идеально описывают вальмовую кровельную систему. В данной статье я постараюсь максимально подробно рассказать о том, как проводится расчет вальмовой кровли. Стоит отметить, что при строительстве четырехскатной крыши очень легко ошибиться, а с верным чертежом вы сведете все ошибки к минимуму.

Составные части вальмовой крыши

Знакомство с любой кровельной системой должно начинаться с ее элементов и узлов, но позвольте я скажу пару слов об внешнем виде. С эстетической точки зрения вальмовая крыша довольно привлекательна и подходит для укладки большинства покрытий. Если смотреть на здание с вальмовой кровлей, то можно отметить, что верхняя часть не будет высокой, следовательно, и весь дом будет казаться таковым. Впрочем, высота задается индивидуально под каждого застройщика, но чересчур большие размеры будут только отталкивать.

Вальмовая кровля идеально сочетается с таким кровельным покрытиями как битумная черепица. В арсенале данного материала имеется большое разнообразие красок и форм, благодаря чему можно создать весьма интересный и индивидуальный проект.

Теперь, давайте перейдем к основным элементам.

  • Конек. По сути данный элемент ничем не отличается от тех, что имеются на других кровельных конструкциях. Единственное его отличие – это длина. Конек проходит не по всей длине кровли, а лишь между вальмами.
  • Вальма. Это не элементы и не узлы, а боковые плоскости. В данном случае их будет всего две. Их отличительной чертой будет являться треугольная форма.
  • Скаты. Два других ската, расположенных по фасадам здания имеют трапециевидную форму и протягиваются от конькового элемента до карнизного свеса.
  • Ребра. Естественно там, где присутствует несколько плоскостей будут и ребра.

Вот собственно и весь список такой кровельной системой. Согласитесь, все просто. Что касается водосточной системы на такой крыше, то она будет организованной и наружной.

Стропильная система

Большинство частных застройщиков не заморачивается с металлом и предпочитает использовать в качестве основного материала для постройки каркаса крыши древесину. Дерево – это природный ресурс, поэтому он будет взаимодействовать с окружающей средой, а она ничего хорошего для пиломатериалов, как правило, не приносит. В связи с данным фактом все элементы кровельной системы должны обрабатываться защитными растворами в лице антисептиков и антипиренов.

Вот какие элементы входят в каркас вальмовой системы:

  • Верхний прогон. На данном элемент фиксируются стропильные брусы.
  • Диагональные стропильные ноги. Всего таких стропильных балок четыре, и они находятся под каждым ребром крыши. Стоит отметить, что они длиннее обычных элементов, поэтому их, как правило, сбивают из сдвоенных досок.
  • Промежуточные и рядовые стропильные ноги. Они заполняют всю плоскость и создают прочный каркас. Один их конец приходится на верхний прогон, а второй на мауэрлат.
  • Центральные стропила. Данных элементов всего шесть. Они соединяются с крайней частью конька и диагональным брусом. Этот узел очень сложный и требует максимальной концентрации и внимательности при его создании.
  • Нарожники. Таким термином называют короткие стропила, которые не соприкасаются с коньком. Они крепятся к диагональным стропилам и мауэрлату.
  • Затяжки. Затяжка — это своего рода перемычка между стропилами разных плоскостей. Затяжка устанавливается в верхней части крыши и связывает два бруса. Этим действием достигается максимальная устойчивость.
  • Стойки. Данные элементы устанавливаются вертикально. Они поддерживают коньковый прогон и распределяют нагрузки, исходящие от кровельного пирога.
  • Подкосы. Такой термин достался опорам, которые удерживают стропильные брусы. Данный элемент не позволяет прогибаться стропильной балке, что существенно повышает ее сопротивление изгибам.
  • Шпренгель. По сути напоминает подкос, но идет не для рядовых стропил, а для диагональных. Состоит данный элемент из двух брусов. Первый из них крепится к мауэрлату со внутренней стороны таким образом, чтобы срезался угол (получается треугольник). А второй брус упирается в образовавшуюся опору и в саму диагональную ногу.

При создании такого стропильного каркаса важно использовать одну породу древесины, и желательно выбирать что-нибудь из твердых. Кроме этого важно заранее определиться с крепежными деталями, так как это влияет на устойчивость всей системы.

Расчет вальмовой кровли

Если вы планируете создавать вальмовую кровельную систему самостоятельно, то вам будет полезно узнать некоторые формулы для расчетов. Стоит отметить, что проводить такую процедуру крайне нежелательно, если вы не разбираетесь в строительстве.

Подсчет высоты конькового элемента ведется по следующей формуле:

H = B x tg (альфа) / 2, где

B – Расстояние между стропильными ногами торцевой плоскости, Альфа – угол между плоскостями скатов.

Длина для рядовых стропил находится так:

E = B / 2 x cos (альфа), где

B – Расстояние между стропильными ногами торцевой плоскости, Альфа – угол между плоскостями скатов.

Площадь для скатов ищется так:

Е – длинна рядовых стропильных балок, А – длинна между стропильными балками от начала до конца сооружения.

Чтобы производить все расчеты быстро и правильно можно воспользоваться специальной таблицей с коэффициентами. С ее помощью можно узнать длину диагональных элементов, зная параметры рядовых.

Устройство опорного бруса

Мауэрлат очень важный элемент любой кровельной системы. Он принимает весь вес от крыши и передает ее стенам. Данный элемент должен создаваться исключительно из твердых пород древесины, предпочтительно хвойных. Кроме этого очень важно изолировать опорный брус от других материалов, так как они могут существенно повлиять на продолжительность эксплуатации древесины. Для этого можно использовать рубероид или пергамин, впрочем, можно обойтись любым другим изоляционным продуктам, главное, чтобы он был долговечен.

Укладка опорного бруса ведется по следующей технологии:

  • Замеряется расстояние по верхней части стены и подготавливаются нужные по величине брусы. В углах опорный брус будет соединяться техникой «в лапу». Для этого придется выпиливать некоторые части элемента, поэтому стоит позаботиться об этом заранее.

  • После обработки древесины защитными растворами ее оставляют на некоторое время, дабы дать просохнуть. Параллельно этому, на верхних частях стен создают армированный пояс. Он будет служить своего рода основанием и не даст стенам разрушиться под давлением мауэрлата. Кроме этого в него монтируются закладные детали, которые будут удерживать опорную балку на своем месте.
  • Изоляционный материал нужно укладывать на ровную поверхность, поэтому обеспечьте это сразу при заливке бетонной смеси. Для надежной фиксации изоляционного слоя можно нанести на бетон мастику.
  • Для связки опорного бруса с закладными деталями необходимо проделать отверстия в нужных местах. Помимо шпилек используются анкерные болты в качестве основных элементов крепления.

Опорный брус будет должен иметь самую большую продолжительность эксплуатации, ведь от него зависит устойчивость свей крыши в целом. Обрабатывать мауэрлат защитными средствами лучше всего ванным методом. Это позволит веществу проникнуть глубоко в структуру пиломатериала удерживаться там длительное время.

Монтаж вальмовой кровли

Вальмовая кровля достаточно сложная вещь для начинающих строителей. Если вы такой человек, то для руководства вам придется обзавестись хорошей инструкцией по ее созданию и знающим напарником.

  • Монтаж нижних затяжек. В данном случае в качестве затяжек будем использовать балки перекрытия. Для устойчивого основания будет достаточно всего двух элементов. Когда два бруса уложены на свои места, можно приступать к созданию дощатого настила. Это временная мера, позволяющая перемещаться по крыше без каких-либо сложностей.
  • На нижних затяжках размещаем две стойки. Конечно, нет нужды ограничивать себя таким количеством, но лучше пока не нагружать стропильную систему многочисленными элементами. Для повышения устойчивости стойкам можно сделать некоторые временные опоры.

  • Поверх стоек укладываем верхний прогон. В качестве метизов используем длинные гвозди.
  • Далее к прогону и мауэрлату крепим рядовые стропильные балки. Повысить эффективность крепежей можно при помощи металлических накладок или уголков.
  • Затем переходим к промежуточным балкам и плавно направляемся к диагональным.
  • После устройства диагональных строил можно усиливать всю систему. Для этого крепим по своим местам нарожники, кобылки и прочие элементы.
  • Завершив каркас можно переходить к устройству контробрешетки. Она создает некоторый зазор между кровельным пирогом и основанием, что способствует выводу увлажненного воздуха. Бруски контробрешетки размещаются параллельно стропильным балкам.
  • Далее приступают к укладке пароизоляционного слоя и фиксируют его обрешеткой. При укладке пароизоляции нужно быть очень внимательным, ослабьте натяжение полотна, иначе со временем оно натянется и порвется.
  • После этого идет стандартный набор кровельного пирога и покрытие.

Помните, чтобы провести всю работу качественно лучше воспользоваться услугами специальных бригад.

Расчет вальмовой кровли четырехскатной крыши с чертежом

Строительство вальмовой конструкции крыши с четырьмя скатами считается одним из наиболее сложных вариантов возведения и обустройства из-за наличия в каркасе многочисленных достаточно непростых узлов сопряжения. До того момента, как начнется строительство стропильной системы, необходимо сделать общий расчет вальмовой кровли четырехскатной крыши с чертежом, и только после этого станет ясной ситуация, насколько массивной и тяжелой получится конструкция стропил.

Читать еще:  Кровля из сэндвич панелей

Из чего состоит расчет четырехскатной крыши

В любой конструкции четырехскатной кровли, от самой простой, шатровой, до сложной вальмовой крыши ломаного типа, расчет выполняется по одной и той же схеме:

  • Выполняется эскизное проектирование вальмовой крыши своими руками согласно замыслу постройки и проектному заданию;
  • Разрабатывается основной чертеж вальмовой крыши;
  • Выполняется расчет вальмовой крыши, наиболее нагруженных частей каркаса четырехскатной вальмовой кровли;
  • Уточняют размеры основных деталей стропильной системы, выполняют деталировочные чертежи отдельных узлов.

В данном случае приведена методика ручного расчета деревянного каркаса и стропильной системы кровли. Способ и основные этапы расчета не представляют особой сложности, выполнить проектирование и разобраться в расчетах вполне по силам даже школьникам. Если человек владеет методикой расчета, то у него есть четкое понимание того, как работает стропильная, коньковая и опорная балка, где находятся наиболее слабые звенья четырехскатной крыши.

Для определения размеров можно воспользоваться любой онлайновой программой или системой автоматизированного проектирования, но иногда оценку прочности и устойчивости приходится делать, что называется, «на ходу».

Устройство вальмовой крыши

Конструктивно классическая четырехскатная вальмовая крыша состоит из двух основных скатов и двух боковых вальм. Для расчета длин и сечений бруса необходимо составить максимально точный эскиз, или лучше — чертеж будущей четырехскатной крыши. Используя схемы с различным исполнением углов наклона и высоты крыши, можно прорисовать и просчитать различные варианты компоновки кровли, и главное – определить геометрические размеры наиболее нагруженных деталей каркаса.

Основными элементами конструкции четырехскатной крыши являются:

  1. Рядовые стропильные балки, формирующие два основных ската. Стропила точно такие же по форме и исполнению, как в обычной двухскатной крыше. Скаты имеют форму равнобедренной трапеции;
  2. Вальмовые угловые, называемые еще накосными или диагональными стропилами, располагаются в углах каркаса крыши и формируют так называемые вальмовые скаты в виде симметричных равнобедренных треугольников;
  3. Нарожные стропила, из которых формируется плоскость вальмовых скатов;
  4. Вертикальные стойки, на которые опираются коньковая балка и все четыре ската.

Кроме того, в конструкции применяется большое количество вспомогательных элементов, призванных увеличить жесткость всего четырехскатного каркаса. Это всевозможные подкосы, распорки, шпренгели, устанавливаемые в качестве опорных элементов стропил, фото.

Самые длинные стропила называются угловыми, наиболее короткие – нарожными.

Расчет параметров каркаса крыши

По условиям задачи необходимо будет, пользуясь чертежами, выполнить оценочный расчет наиболее нагруженных элементов стропильной системы – вертикальной опорной стойки и стропильной балки четырехскатной вальмовой крыши. Кроме того, нужно выполнить расчет их размеров и положение линий запила под опорные поверхности на мауэрлате и коньковом прогоне.

Обычно используются схемы с одинарным коньковым прогоном, как на чертеже, но если подкрышное пространство планируют использовать в качестве чердака или мансардного помещения, в этом случае четырехскатную крышу строят по двухпрогонной схеме. Такой вариант значительно дороже, но позволяет получить более устойчивую и жесткую вальмовую конструкцию в случае постройки кровли с большой поверхностью ската.

Оба варианта четырехскатной крыши используют наслонные стропила с фиксацией стропильных балок на мауэрлате и опорой на коньковом прогоне. Расчет обоих вальмовых крыш выполняется по одной и той же методике.

Для выполнения расчета нам потребуется:

  • Определить нагрузки, действующие на каркас вальмовой крыши;
  • Проверить на прочность и устойчивость вертикальную опорную стойку;
  • Рассчитать прогиб и прочность рядовой и диагональной стропильной балки.

Для выполнения расчета используется упрощенная схема четырехскатной вальмовой крыши, приведенная ниже.

Все элементы каркаса четырехскатной вальмовой крыши условно можно разделить на две группы — балки, в том числе и стойки. Первые работают в условиях прогиба или под действием изгибающего момента. Вторая группа силовых элементов относится к более простым случаям, они работают в условиях линейного сжатия или растяжения. В этом случае расчет несущей способности сжатой стойки определяют из условий статической устойчивости под сжимающей нагрузкой.

Методика расчета устойчивости и прочности вертикальных опор и подкосов

Прочность вертикальной опоры определяют из следующего соотношения:

σ = Р/S ≤ Mс , где Мс – удельная прочность на сжатие конкретной породы древесины, Р — вертикальная нагрузка под действием веса четырехскатного каркаса и массы снега, в килограммах, S – суммарная площадь поперечного сечения всех вертикальных опор в данной конструкции. Полученная от деления величина не должна быть больше Мс, справочного значения, которое можно взять из справочника или СНиПа №II-25-80 . Например, стойка из сухой сосны, сечением в 120 см 2 , выдерживает огромную вертикальную нагрузку почти в 16 тонн, поэтому расчет на прочность не имеет определяющего значения.

Почти всегда расчеты вертикальных стоек выполняют по запасу устойчивости или способности опоры воспринимать усилие без деформации и изгиба.

Для классификации гибкости опоры вводят понятие коэффициента гибкости λ , для куба он равен 0, для большинства реальных деревянных опор его значение может быть от 40 до 100 единиц.

Формула расчета устойчивости длинного деревянного стержня, который представляет собой опора четырехскатной крыши, выглядит так: σ = Р/ φS ≤ Mс , где φ — коэффициент продольного изгиба, определяемый согласно положениям СНиПа №II-25-80 по формуле:

  • Для значений λ меньше 70 единиц φ рассчитывают по формуле: φ = 1 – 0,8(λ/100) 2 ;
  • При значениях λ больше 70 единиц φ получают: φ=3000/ λ 2 .

Практическое значение φ колеблется в пределах от 0,3 до 0,7.

Проще всего использовать график, позволяющий по зависимости λ – φ и соотношений длины к диаметру опоры получить точное значение φ и выполнить проверочный расчет на устойчивость.

Прочность стропильной балки

Расчет несущих вертикальных опор, как правило, является проверочным, так как в действительности запас прочности и устойчивости стоек, изготовленных из стандартного бруса 100х150 мм, для большинства вальмовых крыш всегда больше, чем требуется в реальности. Намного важнее проверить прочность стропильной диагональной балки, которые нередко ломаются под весом снега из-за недостаточного запаса жесткости.

Для проверки прочности стропильной балки на нагрузку используется стандартная формула — (Р/φS) + (Mz/Wz) ≤ My , где:

  • Р — суммарная нагрузка от веса конструкции вальмовой крыши, снегового покрова и вертикальной составляющей давления от потока ветра в кг;
  • S – размер поперечного сечения в см 2 ;
  • Wz и Mz – момент сопротивления и значение изгибающего момента стропильной балки соответственно;
  • My – справочная величина сопротивления конкретной породы древесины балки изгибающему усилию.

Все расчеты на прочность выполняются из предположения, что древесина балки, используемой для стропил вальмовой крыши, не имеет дефектов и повреждений, что на практике не всегда соответствует действительности. Кроме того, доски из разных частей ствола дерева имеют разную прочность, поэтому стропила для четырехскатной вальмовой крыши выполняют составными, в виде пакета из сбитых двух-трех досок 50х150 мм. Расчеты такого стропила по стандартной схеме.

Расчет геометрии элементов вальмовой четырехскатной крыши

Конструкцию вальмовой четырехскатной крыши можно представить в виде пространственного набора прямоугольников и трапеций.

Исходными величинами являются размеры прямоугольника мауэрлата, по которым будет выполняться расчет всех элементов каркаса четырехскатной крыши.

Первоначально нужно рассчитать высоту вертикальных опорных стоек. Для этого используется величина, равная половине длины боковой стены, за вычетом ½ толщины стенки дома S . Зная угол наклона свеса А, легко определяем высоту вертикальной опоры конькового бруса по формуле: Нк=0,5(Lbc – 0,5S)*tgА .

Далее определяем длину стропильной балки без свеса по формуле: Haq=Hk*cosA .

Приняв тот факт, что Loq=Ldo, можем определить:

  • Длину горизонтальной проекции угловой стропильной балки по формуле планиметрии Loc= 1.22*Ldo и, соответственно, размер самого диагонального стропило Lac, используя теорему Пифагора и катеты Loc и Hk;
  • Длину конькового прогона, как продольный размер коробки здания, за вычетом удвоенной длины Ldo, Lak=Lcm-2Ldo.

Кроме собственно размеров каркаса, необходимо выполнить расчет мест запила рядовой и диагональной стропильных балок.

Для этого по нижней кромке доски рядового стропило откладывают полученный расчетом размер Had, после откладывается ширина мауэрлата под углом наклона ската и выполняется клиновидный запил, как на рисунке.

Заключение

Для грамотного оперирования расчетами вальмовой четырехскатной крыши требуются определенные знания в строительной механике и сопромате, особенно в вопросах прочности и устойчивости конструкций. Тем не менее для простых схем, например, для беседки или сарая, проблемы прочности не столь критичны. Достаточно знать правила геометрического расчета четырехскатной крыши вальмового типа, а для наиболее важных опорных и стропильных элементов использовать брус с увеличенным запасом прочности.

Расчет вальмовой кровли четырехскатной крыши с чертежом

Из достаточно немалого разнообразия форм и конструкций крыш вальмовая кровля выделяется своим презентабельным внешним видом. И если перед застройщиком стоит проблема выбора, то решение в пользу вальмовой конструкции правильное. И все дело в том, что данная кровельная форма обладает большим количеством достоинств. Конечно, на первом месте внешний вид. По всем остальным параметрам и качествам этот вариант крыши не уступит и самым легким, и самым сложным (к примеру, крыша многошипцовая). Есть у нее и свои недостатки, один из которых сложная конструкция, отсюда и сложность в монтаже.

Читать еще:  Размер шиферного листа 8 волнового

Но данная проблема решается только одним – квалификация производителя работ. Только опытные мастера могут сделать своими руками такую вальмовую кровлю, которая прослужит ни один десяток лет и не создаст проблемы в процессе эксплуатации.

Конструктивные характеристики

Чтобы правильно своими руками провести расчет вальмовой крыши, необходимо понять ее конструкцию. Есть три вариации, но самая простая и традиционная, она же классическая – это четырехскатная кровля, в составе которой два ската основных, они имеют трапециевидную форму, и два ската боковых треугольной формы. Так вот эти скаты среди специалистов носят название вальмы, отсюда и обозначение самой кровельной конструкции.

Если посмотреть на вальмовую крышу со стороны, то она напоминает палатку. Дизайнеры же дают более творческие названия, говоря о ней, как о «стройном» строении. Поэтому многие застройщики, которые строят роскошные дома, выбирают именно этот вариант. Он будет логическим завершением и даже, можно сказать, красивым.

Как уже было сказано выше, существуют различные вариации вальмовых крыш, где присутствуют дополнительные скаты, слуховые отверстия и окна, даже есть конструкции со встроенными фронтонами. Но эти кровельные конструкции сложны в исполнении и требуют больших финансовых затрат (см. фото).

Проводимые расчеты

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

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

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

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

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

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

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

Расчет кровельного материала

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

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

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

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

Формула площади треугольника:

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

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

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

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

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

Поэтому рекомендуется к общему количеству получено при расчете кровельного покрытия приплюсовать 20%.

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

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

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

Расчет материалов кровельного пирога

Что относится к этой категории?

  • Гидроизоляционный материал.
  • Пароизоляционный.
  • Утеплитель.

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

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

Расчет угла наклона скатов

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

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

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

Заключение

Как видите, сделать расчет вальмовой кровли своими руками – процесс не самый творческий. Здесь, обратите внимание на фото и чертежи, требуются определенные математические знания. Надеемся, что данная статья поможет вам правильно рассчитать вальмовую четырехскатную крышу самостоятельно.

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.

Читать еще:  Чем утеплить крышу дома дешево

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:

  • Мягкая черепица и ей подобные кладут на кровлю от 11°.
  • Для натуральной черепицы угол наклона не может быть меньше 25°, иначе в подкровельное пространство станет попадать вода.
  • Для шифера выбор вообще невелик – от 25 до 30°.

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.

Так, если та не превышает 60 м 2 , то нужны желоба диаметром 125 мм, а если больше, чем 60 м 2 , тогда диаметр увеличивают до 150 мм. Количество самих же труба нужно рассчитывать из того факта, что на каждые 10 метров идет одна труба.

Вот как рассчитать вальмовую крышу при помощи таблицы с коэффициентами:

  • Шаг 1. Возьмите обычную рейку и найдите горизонтальную проекцию у промежуточной стропильной ноги.
  • Шаг 2. Теперь в таблице найдите ваш получившийся коэффициент уклона и умножьте его на представленный в ней коэффициент.
  • Шаг 3. Измерьте длину стропила от крепления нижней части стропила до конькового прогона.
  • Шаг 4. Далее находим длину свеса стропил или вычисляем ее при помощи теоремы Пифагора.
  • Шаг 5. Вычисляем длину угловых стропил.

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.

В итоге вы будете знать расстояние ab и bc, и остается найти длину центрального стропила ас. Формула, которая поможет вам вычислить это расстояние, выглядит так: а 2 +b 2 =с 2 . Чтобы получить более точное значение, воспользуйтесь коэффициентами пропорций.

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.

vote
Article Rating
Ссылка на основную публикацию
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x
Adblock
detector