Грамотный расчёт четырёхскатной крыши: подготовка, алгоритм действий, удобные сервисы

Грамотный расчет вальмовой кровли: подготовка, алгоритм действий, удобные сервисы

Четырехскатные крыши — одно из самых удачных архитектурных решений верхней части конструкции.

Начало их истории теряется в глубине веков человеческой цивилизации.

Вариант с четырьмя этажами позволяет добиться наиболее эффективного использования чердачного помещения как жилого помещения (чердака).

При этом дом приобретает эстетичный вид. Чтобы добиться такого результата, необходимо произвести правильный расчет вальмовой крыши.

Особенности вычислений

Прежде чем приступить к расчету, необходимо представить, какую крышу выбрал застройщик. К 4-шаговым конструкциям относятся:

  • Бедро. Особенность такой кровли в том, что она совмещает две противоположные стороны и два противоположных трапециевидных ската.
  • Полубедра. Эти крыши имеют укороченный вальм — бывают двух видов (датские и голландские).
  • Грамотный расчет вальмовой кровли: подготовка, алгоритм действий, удобные сервисы

    Вальмовая крыша. Для них характерно наличие 4-х одинаковых треугольных сторон и отсутствие коньковой дорожки.

Выбрав тип кровли, нужно подготовить необходимые данные для расчета четырехскатной вальмовой крыши.

Подготовка

Перед тем, как построить 4-скатную крышу, обязательно нужно создать ее чертеж. Для этого нужно определиться с:

  • Удельная нагрузка. Это параметр, определяющий угол наклона балок. Оптимальное значение снеговой нагрузки определяется по таблицам СНиП 2.01.07-85 с привязкой к строительной площадке по карте. Этот параметр существенно влияет на угол наклона кровли.
  • Вид и размер пиломатериала для стропильного каркаса. Это важно для параметров компоновки балочной системы и токарного станка.
  • План крыши. Он формируется исходя из расположения наружных стен по периметру дома. По плану можно определить длину покоса, стропил и обычных стропил. На плане также указывается длина свесов кровли по периметру здания.
  • Тип рубероида. Особенность четырехскатной крыши в том, что ее скаты имеют большой угол наклона. Стараются не использовать кровельное покрытие с большим удельным весом.

Как правильно рассчитать площадь кровли?

Общая площадь вальмовой крыши складывается из суммы площадей скатов. Следовательно, для расчета необходимо:

  • рассчитать площадь всех откосов;
  • сложите значения.

Для облегчения расчетов необходимо разделить область проекции на стандартные геометрические формы: прямоугольники, треугольники и квадраты. Чтобы определить площадь крыши, важно заранее рассчитать S каждой геометрической фигуры.

Для прямоугольника: S = a * b (a, b — длины сторон).

Пример расчета: a = 5 м, b = 4 м. Получаем: S = 6 * 5 = 20 м².

Для равностороннего треугольника: S = (a * b) \ 2.

Пример расчета: a = 5 м, b = 4 м. Получаем: S = (5 * 4) / 2 = 10 м².

Грамотный расчет вальмовой кровли: подготовка, алгоритм действий, удобные сервисы

Расчеты производятся аналогично, если зона проекции — трапеция:

Для трапеции: S = (a * b) h / 2 (a, b — длины сторон и h — высота).

Пример расчета: a = 5 м, b = 4 м, h = 3 м. Получаем: S = (5 * 4) 3/2 = 30 м².

Грамотный расчет вальмовой кровли: подготовка, алгоритм действий, удобные сервисы

Если область проекции представляет собой параллелограмм, применяется формула:

Для параллелограмма: S = a * h (a — длина сторон, h — высота).

Пример расчета: a = 5 м, h = 3 м Пример расчета: S = 5 * 3 = 15 м².

Грамотный расчет вальмовой кровли: подготовка, алгоритм действий, удобные сервисы

Как посчитать стропильную систему и пропорции конструкции?

Для расчета стропильной системы 4-скатной крыши специалисты рекомендуют выбрать прототип проекта (можно взять в Интернете), близкий по своим параметрам к строящемуся дому.

В результате расчета определяются пропорции откосов. Они могут меняться с увеличением высоты гребня. Для расчета стропильной системы нужно рассчитать следующие параметры:

    Грамотный расчет вальмовой кровли: подготовка, алгоритм действий, удобные сервисы

    Грамотный расчет вальмовой кровли: подготовка, алгоритм действий, удобные сервисы

  • Длина центральной бедренной балки. Рассчитывается по формуле (H² + b²). Но если выбран нестандартный размер гребня, значение b составляет половину разницы между длиной хода и домиком.
  • качество древесины, размер сечения: чем меньшую нагрузку выдерживает материал, тем меньшую ступеньку необходимо использовать;
  • Размер диагональных балок. Здесь будет работать формула: L.dgn.p. = √ (Ltr.str.hip² + b²).
  • Высота конька. Его находят путем умножения половины длины торцевых стен здания на касательную и угол откосов — H = b * tga.
  • тип используемого теплоизоляционного материала — определяются исходя из простоты монтажа (60-120 см);
  • Размер промежуточных и центральных стропил пандуса. Рассчитывать нужно по формуле Lctr.str.skat = √ (H² + b²).
  • Шаг балок. Шаг лучей зависит от нескольких факторов:

    Минимально возможное расстояние между фермами — 60 см, максимальное — 2 м.

  • Длина манжетов. Для расчета используется свойство подобных треугольников. При равных углах выполняется пропорция длин по отношению к остальным элементам фигуры: D = 3 / 4C — L нар = Ltr.str.Hip x 3/4.
  • Размер обрешетки для бедренных моделей. Определяется в зависимости от площади дома. Универсальная формула — длина минус ширина. Центр коньковой планки располагается над диагональным пересечением основания. Прогон проходит параллельно передним стенам.
  • Прыгает. Размер зависит от индивидуальных предпочтений и высоты постройки. Например, минимальный размер одноэтажного проекта составляет 500 мм. Основная задача — защитить стену от атмосферных осадков.
  • тип используемого рубероида, вес и геометрия: чем больше масса материала, тем меньше шаг; также учитывается размер бумаги.

Нахождение угла наклона с учетом всех нагрузок

Угол наклона кровли определяется согласно СНиПу 2.01.07-85 в соответствии с табличным нормативом снеговой нагрузки с привязкой к карте места строительства дома.

Грамотный расчет вальмовой кровли: подготовка, алгоритм действий, удобные сервисы

Наклон можно изменить только в сторону увеличения. Корректировка производится, если рекомендуемый угол для материала крыши больше табличного параметра.

В районах с сильными ветровыми нагрузками применяется специальный запас прочности. Обычно это 1,2.

Оптимальный угол наклона выбирается с учетом:

  • Ветровые нагрузки. Благодаря отсутствию двускатных свесов, вальмовые крыши имеют малый вылет, при стандартной длине свеса (в пределах 40-70 мм, не более) и малой вероятности ураганов этими нагрузками можно пренебречь. В регионах с сильным ветром влияние этой нагрузки на крышу учитывается при уклоне более 27°.
  • Требуемое внутреннее пространство Чем круче уклон, тем меньше места остается под крышей, но высота должна быть достаточной для свободного передвижения.
  • Требования производителей кровельных материалов. Оптимальный уклон для большинства видов составляет от 20 ° до 45°.
  • Ожидаемый вес торта и бюджет строительства. Стоимость и вес рамы увеличиваются одновременно с уклоном.
  • Вес снежного покрова. Этот критерий имеет решающее влияние, при отсутствии возможности таяния снега нагрузка на склоны увеличивается до полутонны на 1 м2 и более.

    В регионах с обильным снегопадом уклон скатов таких крыш составляет не менее 40 °, лучше — 60 (именно под этим углом снеговой нагрузкой можно пренебречь, в остальных случаях добавляется с поправочным коэффициентом от 1 до 0, 33).

Подробнее о расчете угла наклона скатной крыши вы можете прочитать здесь.

Как вычислить высоту конька?

Высота конька рассчитывается из чертежа поперечного сечения крыши. Сечение представляет собой равнобедренный треугольник, где сторонами выступают балки, а в основании — промежуток между несущими стенами.

При расчете на чертеже в центре основания будет конец центральной перекладины, а на вершине треугольника — конец коньковой балки.

Высота конька будет рассчитана как высота этого треугольника. Зная уклон, параметр определяется как произведение длины опоры балки на синус угла между балкой перекрытия и балкой.

Алгоритм расчета высоты гребня гребня можно выразить следующей формулой:

H = b * tga, где:

  • б — ½ части торцевых стенок;
  • а — уклон склонов.
  • H — высота конька;

Определить касательную можно с помощью специальной таблицы Брадиса.

Грамотный расчет вальмовой кровли: подготовка, алгоритм действий, удобные сервисы

Размеры обрешётки

Методика расчета токарной обработки довольно проста. Чтобы узнать параметры токарного станка, необходимо знать площадь кровли и размеры бруса.

Например, S крыши составляет 100 м², а параметры доски 25 × 150 × 4000 мм (толщина, ширина и длина), поэтому:

  • количество столов токарных 100 / 0,6 = 167 шт.;
  • объем (в м³) стола 0,15 × 0,025 × 4 = 0,015 м³;
  • площадь доски = 0,15 * 4 = 0,6 м²;
  • объем всех карт 100 × 0,015 = 1,5 м³.

Для устройства сплошной обшивки потребуется 1,5 м³ досок. Для разреженности: необходимо внести изменения в расчеты. Введен новый компонент: переключение между вкладками.

Если вы собираетесь делать сплошную обрешетку, достаточно взять удельный вес материала, который вы планируете использовать. Например, вес плиты OSB или фанеры составляет 650 кг / м³.

Количество кровельного покрытия на дом

Крыша имеет разную форму и, как следствие, ее укладывают по-разному. Алгоритм расчета размера покрытия можно выразить следующим образом:

Scr = 2 (Sw + Str) = 2 (bh / 2 + h1 (a1 + b1) / 2) = bh + h1 (a1 + b1), где:

  • Str — площадь бокового откоса;
  • h1 — высота трапеции;
  • б — основание бедра;
  • Sкр — требуемая площадь вальмовой крыши;
  • a1 — длина гребня;
  • Sв — область бедра;
  • b1 — длина нижней рамки с учетом выступов.
  • h — его высота,

Если исходить из площади всей кровли 4-скатной кровли, то можно рассчитать только площадь лицевой поверхности элементов кровельного покрытия. Между тем определенная часть поверхности материала будет скрыта нахлестами черепицы или панелей при их прикреплении к крыше.

Грамотный расчет вальмовой кровли: подготовка, алгоритм действий, удобные сервисы

То есть реальная потребность в площади материала будет превышать общую площадь кровли.

Поэтому для грамотного расчета необходимого количества материала устанавливается запас прочности в норме расхода на единицу площади откосов.

Например, для профлиста шириной 850 мм передний размер составит 750 мм за счет перекрытия волн панелей. Панели перекрываются с двух сторон на 50 мм.

Отсюда следует вывод, что профилированная панель 3000 х 850 мм при размещении на крыше «теряет» полезную площадь в размере (0,85 — 0,75) х (0,5 х 2) = 0,1 м2.

Но также необходимо учитывать дополнительный расход материала при распиловке для бордюров. Поэтому при расчете потребности в рубероиде необходимо площадь кровли умножить на коэффициент 1,2 и разделить на площадь профнастила.

Сервисы

Чтобы не заниматься кропотливым подсчетом расходных материалов, можно воспользоваться сетевыми онлайн-калькуляторами, которых в Интернете немало.

Самые популярные онлайн-калькуляторы балочных систем:

  • calcstroy.ru;
  • kalk.pro/roofs/hip-roof.
  • stroy-calc.ru;

Для расчета потребления покрытия вы можете использовать следующие сервисы:

  • металлочерепица: expert-dacha.pro;
  • ондулин: expert-dacha.pro.
  • профнастил: grandline.ru;

Не стоит слепо доверять онлайн-сервису. Все результаты следует проверять дважды. К осмотру рекомендуется привлечь специалиста.

Видео на тему

Посмотрите полезное видео, как рассчитать двускатную крышу онлайн:

Заключение

Иногда в целях экономии разработчики проектируют крышу самостоятельно, не имея опыта в этой сфере. Это может иметь ужасные последствия. В этом случае лучше обратиться к профессионалам.

Они выпустят качественную документацию и возьмут на себя ответственность за надежность проекта.

Читайте также:  Какая цена на керамзитобетонные блоки по размерам и на строительные работы по укладке?
Ссылка на основную публикацию