Основы расчёта площади вальмовой крыши — правила и особенности

Расчет материала для крыши частного дома

Посчитать материал для кровли значительно сложнее, чем рассчитать площадь самой крыши. Иногда площадь крыши вполовину меньше площади заказанного материала. Для того чтобы не ошибиться в расчетах и не купить лишнего, а бывает еще хуже, когда материала не хватает, необходимо обратиться к специалистам из фирмы, у которой будете заказывать материал. У большинства организаций эта услуга бесплатная. Они очень точно подсчитают количество и размер листов и дадут вам раскладку их на крыше. Так как кровельные материалы, как правило, имеют прямоугольную форму, а скаты крыши не всегда, придется листы подрезать и подгонять под углы ската. И чем сложнее крыша, тем больше у вас останется не нужных обрезков. Необходимо помнить, какой бы вы материал для покрытия кровли не выбрали, при монтаже раскладка листов всегда должна быть у вас под рукой, чтобы при резке не отрезать не тот лист.

19.02.2017 32,

Строительство любого рода невозможно без предварительных расчетов, поэтому этим подготовительным этапом пренебрегать ни в коем случае нельзя. Рассчитать нужно параметры самой крыши, угол ее наклона и прочие моменты, а также количество кровельного материала, которого потребуется для поверхности всей крыши. О том, как это сделать, мы расскажем в этой статье.

Расчет площади крыши зависит от типа самой кровли. Если кровля простая, т.е. односкатная, то особых проблем в расчетах быть не должно. Но бывают и другие случаи, когда есть определенные трудности в этом деле.

В этой статье вы узнаете, как рассчитать площадь кровли и как узнать квадратуру дома для разных типов крыш.

Любое строительство представляет собой довольно затратное мероприятие, поэтому хозяин рад любой возможности хоть как-нибудь сэкономить.

Определение площади крыши включает в себя достаточно много вычислений, среди которых нахождение высоты, угла наклона кровли, а также объема тех строительных материалов, которые необходимы для постройки кровли. Если все сделать грамотно, то вам не придется переплачивать за стройматериалы покупая больше, чем нужно, а также вы сэкономите на транспортировке материала до места строительства.

Основные виды четырехскатной крыши, используемые в конструкции беседки

По видам делится на:

• шатровую. Имеет пирамидную форму, и состоит из 4 одинаковых треугольных скатов, соединенных в одной точке. Особенность данной конструкции заключается в том, что в ней отсутствует конек. Такой тип кровли подходит только для сооружений квадратных форм. Если беседка – прямоугольная, то шатровую крышу в ней сделать не получится;
• вальмовую. Отличается универсальностью, так как подходит для построек как квадратных, так и прямоугольных форм. Состоит кровля из разных скатов (треугольных, трапециевидных);
• полувальмовую. Идеально подходит для домов с мансардой, но при строительстве беседок практически не используется. Такая конструкция отличается треугольными укороченными скатами.

Как видно из всего вышеперечисленного, самым лучшим вариантом для строительства беседки с 4-х скатной кровлей является вальмовая конструкция. Так как в ней строго соблюдаются пропорции, и она подходит для построек любых размеров и форм.

Материалы и крепеж

Монтаж 4-скатной кровли — трудоемкий процесс. Он требует удобной организации рабочего места и соблюдения техники безопасности. Все материалы должны находится в удобном доступе. Предварительно нужно провести обработку древесины от гниения и огня. Если пропитка была уже сделана, дерево имеет розоватый цвет.

Пиломатериалы

Для изготовления несущих элементов допускается применять пиломатериалы не ниже 2 сорта. Обрешетку можно сделать из обрезной доски 3 сорта, обязательно очищенной от обзола.

Крепеж

Стропильная система собирается и фиксируется врубками, а также дополнительным крепежом. Стыки усиливаются деревянными или металлическими накладками, зубчатыми пластинами, хомутами, уголками, скобами, резьбовыми креплениями.

Выбор крепежа зависит от материала стен:

• В кирпичных и бетонных строениях отсутствуют большие усадочные деформации, поэтому используются жесткие соединения.

Новые деревянные здания подвержены сильной усадке, особенно в первые полгода. Для их компенсации применяются скользящие крепления. Они позволяют деталям крыши свободно перемещаться без критических напряжений.

Для соединения конструкций, испытывающих динамические нагрузки, гвозди предпочтительнее саморезов. Они хорошо работают на изгиб, а значит, стабильно удерживают элементы узла в нужном положении. Саморезы лучше сопротивляются выдергиванию, но боковая нагрузка может привести к их быстрому срезанию.

Рекомендуемая длина нагелей — 120 мм. Для временного крепления используются гвозди 90 мм.

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 Дополнительная информация

Далее представлен полный список выполняемых расчетов с кратким описанием каждого пункта. Вы так же можете задать свой вопрос, воспользовавшись формой справа.

Калькуляторы онлайн от производителей

Для тех, кто малознаком с системой водоотведения, но хочет самостоятельно рассчитать и смонтировать водостоки, производители предлагают услуги онлайн калькуляторов расчета количества необходимых деталей.

Рассчитать количество деталей при помощи такой программы достаточно просто. Нужно ввести исходные данные:

• длину;
• ширину;
• высоту;
• ширину карнизного свеса;
• тип (односкатная, двускатная, четырехскатная, фигурная);
• материал фасада дома (для подсчета и выбора типа креплений хомутов сливных труб).

После того как данные введены, нажать кнопку «рассчитать». Программа произведет подсчеты и выдаст рекомендации по типу системы и количеству требуемых деталей. Все просто и удобно.

Ниже представлены ссылки на калькуляторы известных производителей систем водоотведения:

Варианты укрепления конструкции вальмовой крыши

Площадь кровли и геометрические размеры дома являются определяющими факторами при определении способов укрепления. Основные варианты укрепления :

1. На угол кровли устанавливают шпренгели со стойкой, выполняющие функцию подпорки для диагонального стропила. Шпренгель – это брус, который имеет возможность перекидываться между различными плечами мауэрлата. В случае строительства шпренгеля в углу дома, рекомендуют устанавливать целостную шпренгельную ферму.
2. Для кровли, площадь которой является очень большой, выполняют установку стоек под перекрытие. Эти полки подпирают каркас кровли посредине и служат хорошим типом укрепления основы всей кровельной конструкции.
3. При наличии длинных диагональных стропил вместо одного бруса используют сдвоенные балки.

При строительстве вальмовой четырехскатной крыши берут во внимание, что большая площадь кровли увеличивает не только расход кровельных материалов, но и пиломатериалов, идущих на стропила, обрешетку, мауэрлат и другие элементы конструкции

Материалы, применяемые на стропильную систему крыши

Расчёт материалов для крыши, начинается от определении угла наклона кровли. Больший наклон требует большего количества материалов. Однако нужно учитывать, как в нашем случае и высоту мансардного этажа. А также большой уклон, на грани приемлемого, избавит крышу от снежной нагрузки, такой нередкой на юге Сибири в Алтайском крае. Расчётными данными для подсчёта потребности в брусе и доске являются размеры конструкций и их сечения.

Варианты расчёта потребности в материалах выполняются именно в случае, если известны все параметры возводимых конструкций. А также включая особенности архитектурной формы крыши и мансардного этажа.

Покровный кровельный стройматериал

Одна из главных конструкций дома – это крыша. И крыши двухскатные, и многоскатные бывают во всех отношениях различные:

Как рассчитать размер крыши односкатной кровли

Крыша с одним скатом является самой простой из видов. Ее применяют нечасто, потому что при современных высоких эстетических требованиях к внешнему облику дома красоты ему такая конструкция не прибавит. Чаще всего односкатный вариант устраивают на сараях, выносных погребах, других хозяйственных постройках.

Иногда дизайнер применяет в экстерьере дома не одну, а несколько таких разрозненных крыш в разных уровнях, что смотрится само по себе очень оригинально.

Такая крыша сверху имеет вид прямоугольника и подсчитывается умножением длины на ширину. С длиной понятно, ее размер принимается по длине карнизного свеса. Ширину (длину наклонной плоскости) измеряют по факту или считают по формуле.

Фронтон представляет собой прямоугольный треугольник, а требуемая нам длина— гипотенузу в нем. Высоту фронтона и его длину по отдельности возводят в квадрат и складывают. Из полученного значения извлекают квадратный корень при помощи калькулятора. Получилось значение второй стороны прямоугольника.

Конструкция кровли вальмовой крыши из металлочерепицы

Несущая конструкция вальмовой крыши представляет собой достаточно сложную стропильную систему, в которую будут входить и центральные стропила, которые не используются в других скатных кровельных конструкциях .

Большая сложность несущей конструкции может привести к тому, что будет необходимо тщательно посчитать все будущие нагрузки и угол наклона кровельного каркаса.

В том случае, если расчет будет содержать ошибки либо неточности, может получиться ненадежная система кровли, при этом существует вероятность того, что обрушится она уже в первый год эксплуатации.

В связи с этим в обязательном порядке понадобится производить точный и правильный расчет системы стропил и расчет площади вальмовой конструкции, от которых будут напрямую зависеть такие внешние характеристики, как срок эксплуатации и надежность конструкции кровли.

Схема стропил вальмовой крыши.

Площадь покрытия вальмовой конструкции необходимо вычислять в квадратных метрах. Делается это следующим образом:

1. Понадобится посчитать площадь с учетом таких элементов, как окна кровли и труба дымохода.
2. Вычислить длину ската от края карниза до нижней части конька.
3. Рассчитать элементы, которые не относятся к покрытию кровли. Это могут быть стены брэндмауэра, парапеты, свесы и так далее.
4. Выступающие части брусков, стоячие фальцы, а также примыкания полотен в случае, если применяется рулонная кровля, в расчет включать не нужно.

При вычислении площади, которую будет иметь вальмовая конструкция из металлочерепицы либо рулонного материала для кровли, длину скатов следует уменьшать на 70 см

В связи с тем, что расчет площади вальмовой конструкции будет включать в себя большое количество сложностей, не рекомендуется производить его исключительно своими силами: понадобится либо взять в помощь специалиста, либо использовать какое-либо специализированное компьютерное программное обеспечение, которое позволяет выполнять подобные расчеты точно и грамотно.

Чтобы выполнить такие расчеты, четырехскатную крышу из металлочерепицы разделяют условно на несколько частей, для каждой из которых следует производить собственный расчет. Далее останется лишь сложить полученные результаты между собой. В итоге получится требуемая общая площадь кровли.

Такой метод расчета способен не только упростить процедуру, но и уменьшить риск допущения ошибки в вычислениях.

Уклон кровли в процентах и градусах

Как определить угол наклона крыши в градусах? Наклонный угол, как и любая подобная фигура согласно геометрическим канонам, измеряется в градусах.

Но во многих документах, в том числе и СНиПах, данная величина отображается в процентах, поэтому нет строгих требований и обоснований, чтобы руководствоваться только одной единицей измерения.

Главное в этой ситуации — знать пропорции для соотношения, если вдруг понадобится перевести градусы в проценты и наоборот, к примеру, для удобства во время вычислительных действий.

В целом, коэффициент пересчета градусов на проценты колеблется с 1,7 (для 1 градуса) до 2 (для 45 градусов). В тех случаях, когда принципиально важны показатели, выраженные не целым процентом, в цифровом отображении применяют промилле — сотые доли %.

Если доверять теории, то наклонности могут достигать 60 и даже 70 градусов, но на практике это будет выглядеть не совсем целесообразно. Да и по внешнему виду впечатление «так себе», разве что Ваш дом расположен где-то в Альпах и нужно соорудить крышу, которая постоянно испытывает на себе снеговые нагрузки.

Перевод градусов в проценты

Особенности вальмовой крыши

Подобный вид кровли отличается отменными эксплуатационными характеристиками, но сложностью устройства. Конструкция составляют четыре стороны – две торцевые, имеющие форму треугольника, и боковые, напоминающие трапецию. Верхушка их соединена коньком, а бока – вальмовыми ребрами. Относительно основания, поверхности имеют одинаковый угол. С учетом ваших предпочтений, кровля может обладать карнизным свесом.

Правильный расчет вальмовой кровли четырехскатной крыши может сделать исключительно специалист, но предварительные «прикидки» можно сделать с помощью онлайн калькулятора.

При расчете применяются данные длины скатов, стен и верхнего конька Источник st-par.ru

Несмотря на сложность расчетов и сооружения, вальмовая крыша относится к наиболее популярным конструкциям. Это обусловлено рядом преимуществ:

• Жесткостью конструкции
• Обтекаемостью покрытия
• Отсутствием фронтонов

Существуют и определенные недостатки:

• Многочисленные отходы материалов
• Сложность проведения расчетов
• Требуются специальные навыки при установке

Учитывая, что достоинств значительно больше, а трудности вас не пугают, калькулятор кровли четырехскатной крыши поможет выполнить примерные предварительные расчеты. По их результатам уже можно сформировать чертеж с визуализацией предпочтений.

Кровельные нагрузки

Нагрузки, воздействующие на кровлю, то есть давление снега и ветра, вычисляют с целью определить, сколько и каких по сечению стропил понадобится для создания устойчивого каркаса.

Снеговая нагрузка

Для определения давления снега используют формулу S=µ·S_g, где S — искомая величина снеговой нагрузки (в кг/м²), µ – коэффициент, который определяется степенью наклона ската, а S_g — нормативная снеговая нагрузка (в кг/м²). Величина S_g указывается на специальной карте и зависит от местности.

Всю территорию России делят на 8 снеговых регионов, для каждого из которых характерен свой уровень снега

Вычисление снеговой нагрузки производят следующим образом:

1. Используя геометрическую формулу tg a = a/b (тангенс угла в прямоугольном треугольнике равен отношению противолежащего катета к прилежащему), высоту кровли делят на половину ширины наружной стены дома. Значение угла в градусах берут из специальной таблицы, приведённой в конце этого раздела.

2. Вычисляют коэффициент µ:
   • если угол наклона кровли α не превышает 30o, его принимают равным 1;
   • на крутых крышах с уклоном более 60o снеговую нагрузку не учитывают вообще, т. е. µ = 0;
   • при 30o ≤ α ≤ 60o применяют формулу µ = 0,033 · (α–36o).
3. Нормативную снеговую нагрузку находят на карте приложения №5 СНиП2.01.07–85 «Нагрузки и воздействия» или в таблице (см. ниже). Для каждого снегового района, а всего их 8, характерен свой показатель, выраженный в кПа или кг/м². Например, у Москвы, находящейся в третьей зоне, он составляет 180 кг/м².

Таблица: снеговые районы России

Снеговые районы РФ	1	2	3	4	5	6	7	8
S, кПа (кг/м2)	0,8 (80)	1,2 (120)	1,8 (180)	2,4 (240)	3,2 (320)	4,0 (400)	4,8 (480)	5,6 (560)

Предлагаем рассчитать снеговую нагрузку на практике. Предположим, что строится дом в Калининграде размерами 7х10 м и высотой конька 2,5 м. Тогда потребуется сделать следующие вычисления:

1. Найти на карте нормативную снеговую нагрузку для Калининграда (вторая зона, 120 кг/м²).
2. Разделить половину ширины стены на высоту конька: 2,5/3,5 = 0,714.
3. Из таблицы найти угол наклона по его тангенсу. В нашем случае это 36°.
4. Определить коэффициент µ: 0,033 · (60–36) = 0,79.
5. Найти искомую величину снеговой нагрузки S = 120 · 0,79 = 94,8 кг/м².

Таблица: определение угла по его тангенсу

tg α	α
0,27	15°
0,36	20°
0,47	25°
0,58	30°
0,7	35°
0,84	40°
1	45°
1,2	50°
1,4	55°
1,73	60°
2,14	65°

Ветровая нагрузка

Как обозначено в СНиП 2.01.07–85 «Нагрузки и воздействия», ветровое давление на кровлю рассчитывается по формуле W_m = W_o · K · C, где W_o — это нормативное значение ветрового давления, указанное на специальной карте, K — коэффициент, на который влияет изменение ветровой нагрузки по высоте, а C — специальный аэродинамический коэффициент.

В зависимости от ветровой нагрузки территория России условно разбивается на 8 регионов

Таблица: ветровые нагрузки в России по регионам

Ветровые районы РФ	1а	1	2	3	4	5	6	7
Wo, кПа (кгс/м2)	0,17 (17)	0,23(23)	0,30 (30)	0,38 (38)	0,48 (48)	0,60 (60)	0,73 (73)	0,85 (85)

Для наглядности попробуем определить ветровую нагрузку на кровлю дома в деревне Бабенки Ивановской области России. При условии, что высота конька от земли равна 6 м, угол наклона кровли — 36°, вычисления получатся следующими:

1. W_o = 30 кг/м², так как местность принадлежит второму ветровому району, что указано на карте приложения СНиП и в приведённой выше таблице.
2. K = 1, поскольку все строения в этой области ниже 10 м (см. таблицу значений коэффициента K).
3. W_m = 30 · 0,8 = 24 кг/м².

Таблица: значение коэффициента K для расчёта ветровой нагрузки

Высота дома	Открытая местность	Закрытая местность с преградами выше 10 м	Городские районы, где дома имеют высоту более 20 м
до 5м	0,75	0,5	0,4
5–10м	1,0	0,65	0,4
10–20м	1,25	0,85	0,53

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.

ВНИМАНИЕ!
Значение угла наклона относительно вальмовой разновидности конструкции варьируется между 20 и 45 градусами.

На более конкретное определение такого параметра влияют:

1. Фактор повышенной нагрузки от снега предполагает сооружение конструкции с более крутым наклоном.
2. Если ветер в районе расположения дома сильный и порывистый, то рекомендуется уклон делать не больше, чем 30 градусов.
3. Намерение помещение чердака использовать под жилое помещение. В данном случае учитывается удобство передвижения по чердаку и возможность обеспечить все коммуникативные конструкции таим образом, чтобы к ним был свободный доступ в случае необходимости.
4. Покрытие, выбираемое для кровли, также играет немаловажную роль. Выбирая определенный материал, нужно поинтересоваться минимально дозволенными характеристиками в отношении угла ската.

Относительно высоты конька, то определить ее очень просто, зная значение угла ската. В конструкции необходимо условно выделить прямоугольный треугольник, в котором одна из сторон будет искомой высотой.

Формула: h = b / 2 * tanA.

Угол наклона крыши