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

Четырёхскатные крыши – это одно из самых удачных архитектурных решений вершины строения.
Начало их истории теряется в глубине веков человеческой цивилизации.

Варьирование четырьмя плоскостями позволяет добиться наиболее эффективного использования чердачного пространства в качестве жилого помещения (мансарды).

При этом дом приобретает эстетически привлекательный вид. Чтобы получить такой результат, необходимо произвести правильный расчёт четырёхскатной крыши.

Особенности вычислений

Прежде чем приступить к расчёту нужно представлять, какую крышу выбрал застройщик. 4-скатные конструкции бывают:

• Шатровые. Для них характерно наличие 4-х одинаковых треугольных вальм и отсутствие конькового прогона.
• Вальмовые. Особенностью такой кровли является то, что она объединяет в себе две противоположные вальмы и два противоположных трапециевидных ската.
• Полувальмовые. У этих крыш укорочена вальма — бывает 2-х видов (датская и голландская).

После выбора вида кровли нужно подготовить необходимые данные для расчёта четырёхскатной вальмовой крыши.

Ломаная кровля

Дизайн частного коттеджа на фото создан на сочетании асимметрично расположенных фронтонов с вальмовыми кровлями: над основной постройкой и над открытой верандой. Все эти архитектурные элементы объединяются в одно целое благодаря колоритному дымоходу, выложенному диким камнем.

Ломаная 4-скатная кровля — это необязательно симметричная конструкция — скаты могут иметь различную длину, как на фото деревянного загородного коттеджа. Причем более длинный скат рационально использовать с наветренной стороны дома.

Нередко один из скатов ломаной кровли переходит в навес над террасой, верандой или крыльцом.

Загородный дом на фото — образец нетривиального деревянного зодчества, когда фасады выкрашены в броский красный оттенок, а кровля покрыта настилом нейтрального цвета.

Подготовка

Перед строительством 4-скатной кровли обязательно нужно создать ее чертеж. Для этого надо определиться с:

• Планом кровли. Его формируют на основе расположения внешних стен по периметру дома. По плану можно определить длину накосных, рядовых стропил и нарожников. Также на плане обозначают длину свесов кровли по периметру здания.
• Удельной нагрузкой. Она является определяющим параметром угла наклона стропил. Оптимальную величину снеговой нагрузки определяют по таблицам СНиП 2.01.07-85 с привязкой к месту строительства по карте. Данный параметр существенно влияет на угол наклона кровли.
• Видом и размерами пиломатериалов для стропильного каркаса. Это важно для параметров обустройства стропильной системы и обрешетки.
• Видом кровельного материала. Особенностью четырёхскатных кровель является то, что её скаты имеют большой угол наклона. Кровельное покрытие с большим удельным весом стараются не применять.

Крыша с мансардой

Если ваш земельный участок расположен на пересеченной местности, рационально строить дом, который состоит из разноуровневых жилых пространств, соединенных между собой. Планировка здания может также включать различные пристройки, например, гараж с мансардой или закрытую террасу.

Слуховые окна — броский акцент на фасаде дома с мансардой — их нередко выделяют цветом, контрастирующим с оттенком кровли и стен.

Слуховые окна на мансарде могут иметь как прямоугольную, так и арочную форму, а в качестве красивого дополнения к ним можно применять ставни.

В коттеджах в стиле модерн мансардные окна чаще всего размещены в плоскости кровельного покрытия.

Смотрите также: Красивые мансардные крыши частных домов: фото, примеры дизайна

Как правильно рассчитать площадь кровли?

Общая площадь четырехскатной кровли состоит из суммы площадей скатов. Соответственно для расчета нужно:

• подсчитать площадь всех скатов;
• сложить величины.

Для облегчения подсчетов нужно разбить зону проекции на стандартные геометрические формы: прямоугольники, треугольники и квадраты. Для определения площади крыши, важно предварительно вычислить S каждой геометрической фигуры.

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

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

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

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

Аналогично производят вычисления, если зоной проекции является 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. Тогда получаем: S = (5*4)3/2=30 м².

Если зоной проекции является параллелограм, то применяют формулу:

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

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

Тростниковые, соломенные и камышовые кровли

Деревенька Гитхорн в Голландии известна под названием «Северная Венеция» — здесь практически нет дорог, только каналы, вдоль которых стоят колоритные домики под соломенными крышами.

Характерная для Гитхорна архитектура — прямоугольные в плане дома под полувальмовыми крышами из камыша, который со временем меняет цвет с золотистого на благородно-дымчатый.

Технология стрижки соломенных снопов позволяет создавать полукруглые поверхности на крыше, например, на стыке скатов или при оформлении мансардных слуховых окон.

Несмотря на свою многовековую историю, тростниковые четырехскатные кровли органично сочетаются с архитектурой в стиле контемпорари.

Теплые, песочно-бежевые оттенки камышовой кровли придают экстерьеру дома гостеприимный антураж, даже если в отделке фасадов использована контрастная черно-белая гамма, как на фото.

Двухуровневая вальмовая кровля из тростника станет эффектным элементом архитектуры современного дома в стиле кантри.

Смотрите также: Красивые интерьеры коттеджей: 60 фото внутри загородных домов

Как посчитать стропильную систему и пропорции конструкции?

Для расчёта стропильной системы 4-х скатной крыши специалисты рекомендуют подобрать прототип проекта (его можно взять в Интернете) близкий по своим параметрам строящемуся дому.

В результате расчёта определяются пропорции скатов. Они могут изменяться с увеличением высоты конька. Чтобы рассчитать стропильную систему, нужно вычислить следующие параметры:

• Размер прогона для вальмовых конструкций. Определяется в зависимости от площади дома. Универсальная формула — это длина за минусом ширины. Середина конькового бруса расположена над диагональным пересечением основания. Линия прогона идет параллельно фронтальным стенам.
• Высота конька. Находится путем умножения половины длины торцевых стен строения на тангенс и угол скатов — H=b*tga.
• Размер промежуточных и центральных стропил ската. Нужно просчитать по формуле Lцтр.стр.ската = √( Н² + b²).

качество древесины, размер сечения — чем меньшую нагрузку способен выдержать материал, тем меньший шаг нужно использовать;

вид используемого теплоизоляционного материала — определяются в зависимости от удобства монтажа (60-120 см);

Минимально возможный шаг между фермами составляет 60 см и максимум 2м.

Крыши из металлочерепицы

4-скатная кровля из металлочерепицы прекрасно имитирует керамический аналог и выгодно подчеркивает строгость архитектуры в классическом стиле.

Самое удачное решение для частных домов в духе классики — красная металлочерепичная кровля с мансардой вальмовой конструкции.

Для домов, выдержанных в стиле неоклассики, чаще всего подбирают металлочерепицу насыщенных оттенков, контрастирующих с цветом фасадной отделки.

Четырехскатная крыша из металлочерепицы отлично гармонирует не только с классической архитектурой, но и с дизайном домов в ультрасовременном стиле, когда используется сплошное фасадное остекление. В этом случае цвет кровельного покрытия подбирается в нейтральном тоне: черном, антрацитовом, сером.

Смотрите также: Дизайн коттеджа внутри: 60 фото в современном стиле

Нахождение угла наклона с учетом всех нагрузок

Угол наклона кровли определяют по СНиПу 2.01.07-85 в соответствии с табличным нормативом снеговой нагрузки с привязкой по карте к месту строительства дома.

Наклон можно изменять только в большую сторону. Корректировку проводят, если рекомендуемый угол для кровельного материала больше табличного параметра.
В районах с сильными ветровыми нагрузками применяют специальный коэффициент запаса. Обычно он равен 1,2.

Оптимальный угол наклона подбирается с учетом:

• Ожидаемого веса пирога и бюджета строительства. Траты и вес каркаса растут одновременно с уклоном.
• Ветровых нагрузок. Из-за отсутствия фронтонных свесов вальмовые крыши имеют низкую парусность, при стандартной (в пределах 40-70 мм, не более) длине свеса и низкой вероятности возникновения ураганов данными нагрузками можно пренебречь. В регионах с сильными ветрами влияние данной нагрузки на кровлю учитывается при уклоне более 27°.
• Требований производителей кровельных материалов. Оптимальный уклон для большинства видов варьируется от 20 до 45°.
• Необходимости использования внутреннего пространства Чем круче уклон, тем меньше места остается под кровлей, но подъем должен быть достаточным для свободного перемещения.
• Веса снежного покрова. Данный критерий имеет решающее влияние, при отсутствии возможности схода снега нагрузка на скаты увеличивается до полутонны на 1 м2 и более.
  В регионах с обильными снегопадами уклон скатов таких крыш составляет как минимум 40 °, лучше – 60 (именно при таком угле снеговой нагрузкой можно пренебречь, в остальных случаях она прибавляется с поправочным коэф. от 1 до 0,33).

Более подробно о расчете угла наклона скатной крыши можно прочитать здесь.

Двухэтажные дома

Оригинальность проекта двухэтажного дома на фото заключается в том, что четырехскатная вальмовая кровля использована не только для постройки крыши, но и для сооружения балконного ограждения.

В европейских регионах, для которых характерны сильные снегопады, частные дома строят с полувальмовой кровлей, у которой скаты имеют значительный уклон. Такая крыша позволяет обустроить мансарду в два этажа, как на фото. А для предотвращения лавинного схода снега скаты таких крыш снабжают небольшим изломом по краю.

Четырехскатные кровли вальмового типа часто комбинируют с шатровыми и конусными конструкциями, обустраивая такими крышами эркеры и пристройки к дому.

Двухэтажный дом с ломаной мансардной кровлей — проектное решение, позволяющее оптимально использовать подкровельное пространство и разместить там жилые комнаты: спальни, детские и кабинеты.

Четырехскатные крыши все чаще применяются в индивидуальном строительстве и отлично сочетаются с лаконичной архитектурой в стилистике модерна и хай-тека.

Как вычислить высоту конька?

Высоту конька вычисляют по чертежу поперечного сечения кровли. Разрез представляет собой равнобедренный треугольник, где стороны – стропила, а основание — пролёт между несущими стенами.

При расчёте на чертеже в центре основания будет находиться торец центрального ригеля, а на вершине треугольника – торец конькового прогона.

Высота конька будет вычисляться, как высота данного треугольника. Зная наклон, параметр определяют как произведение длины стропильной ноги на синус угла между балкой перекрытия и стропилом.

Алгоритм расчёта высоты конькового прогона можно выразить следующей формулой:

• H – высота конька;
• b – это ½ часть торцевых стен;
• a – уклон скатов.

Определить тангенс можно с помощью специальной таблицы Брадиса.

Обустройство стропо- системы

Эта кажущаяся на первый взгляд сложная конфигурация, на самом деле собирается не тяжелее детского конструктора. Стропильная система четырехскатной крыши- это скелет, комплектуемый из разных стропил: обыкновенных, накосных, диагональных, нарожников, затяжек, подкосов. Использование шпренгеля увеличивает крепость накосных строп. Крайне важны и иные детали конструкции, придающие требуемую прочность и надёжность. Рекомендуется рассмотреть их поподробнее:

• Мауэрлат. Крепкое сцепление стропил с несущими стенами обеспечивает мауэрлат. Он представляет собой мощную, присоединённую к верхним краям стенок балку, которая формирует непрерываемую нигде опорную рамку.
• Накосные ноги. Это стропильные пары, их устанавливают наклонно в точке соприкосновения скатов от обоих типов стен. Их стропила будут длиннее, чем те, из которых получатся сами скаты.
• Конёк. Стропильные ноги у вальмовых вверху сочленяются бруском, называемым коньковый прогон или же конёк. Он создаёт жёсткость стропильного скелета, стойки будут упираться в него своими верхними концами. Коньком обычно служит брусок величиною 10х10 сантиметров.

Чтобы четко представить себе, как грамотно сделать четырехскатную крышу, предлагается конструировать её по следующим этапам:

Прокладка мауэрлата. Несущие стены укрепляются бетонной стяжкой с арматурой. При заливке в неё погружаются стальные стержни с вылетом на поверхность до 10 см. На них «сядет» мауэрлат. Скрепление концов брусьев мауэрлата производится путем сращения по методу «в половину дерева».

Закладка лежней.Далее готовят стойкам подпоры- собирают лежни из горизонтальных брусков величиной 10х10 см или сдвоенных досок.

Компоновка стоек и конька. Сначала под верхушки накосных ног укрепляют опоры, потом стойки закрепляют под стропильные пары. Шаг установки тождественен шагу стропильной конфигурации.

Конструирование стропил. Сборку стропил начинают с головных пар с известным шагом. Верх бруса срезают под необходимым углом и соединяют с коньком. Нижний отдел образует свес и прикрепляется к мауэрлату. В оконцовке составляются нарожные стропила.

Обрешётка. Она нужна, чтобы создать базу для прикрепления покрытия кровли и придать стропильной конструкции совершенную жёсткость. Обрешётка получается путём установки промеж стропил обрезных досок толщиной 2,5 см и шириной от 10 см.

Утепление. Сверху обрешётка обкладывается слоем теплоизоляции. Плиты из пенопласта или базальтовые минплиты- рекомендуемый материал для этого.

Кровельное покрытие. Его укладку начинают с низу вверх, при этом используется крепёж, предназначенный именно для выбранного материала. Достойный результат немалых трудов прослужит долго, жить под такой крышей будет уютно, тепло и безопасно.

Размеры обрешётки

Методика расчета обрешетки достаточно проста. Для нахождения параметров обрешетки знать площадь кровли и размер пиломатериалов.

К примеру, S крыши — 100 м², а параметры доски 25×150×4000 мм (толщина, ширина и длина), то:

• площадь одной доски = 0,15 * 4 = 0,6 м²;
• количество досок для обрешетки 100 / 0,6 = 167 шт.;
• объем (в м³) одной доски 0,15 × 0,025 × 4 = 0,015 м³;
• объем всех досок 100 × 0,015 = 1,5 м³.

Для обустройства сплошной обрешетки потребуется 1,5 м³ досок. Для разреженной — нужно выполнить корректировку расчетов. Вносится новая составляющая – шаг между досками.

Если планируется сделать сплошную обрешетку, то достаточно взять удельный вес материала, который планируется использовать. Например, вес плиты ОСП или фанеры составляет 650 кг/м³.

Преимущества конструкции

Вальмовая

Установка четырехскатной или вальмовой кровли кроме эстетичного вида имеет и практические плюсы:

• на чердаке, окруженном кровлей со всех сторон, поддерживается комфортная температура;
• конструкция стропил прочная и долговечная;
• высокую устойчивость к ветрам и осадкам;
• пространство под кровлей можно использовать для мансарды.

Количество кровельного покрытия на дом

Кровельное покрытие имеет разные формы и соответственно укладывают его по-разному. Алгоритм подсчёта количества кровельного покрытия можно выразить следующим образом:

Sкр = 2(Sв + Sтр) = 2(bh/2 + h1(a1 + b1)/2) = bh + h1(a1 + b1), где:

• Sкр – искомая площадь вальмовой кровли;
• Sв – площадь вальмы;
• Sтр – площадь бокового ската;
• b – основание вальмы;
• h — её высота,
• h1 – высота трапеции;
• a1 – длина конька;
• b1 – длина нижнего карниза с учётом свесов.

Если исходить из площади всей кровли 4-хскатной крыши, то можно рассчитать только площадь лицевой поверхности элементов покрытия кровли. Между тем определённая часть поверхности материала будет скрыта перехлёстами плиток или панелей при их креплении на крыше.

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

Поэтому для грамотного расчета необходимого количества материала в норму расхода на единицу площади скатов закладывают коэффициент запаса.

Например, для профлиста шириной 850 мм лицевая размер составит 750 мм за счёт перехлёста волн панелей. По длине панели перекрываются с обеих сторон на 50 мм.

Отсюда вывод, что одна панель профлиста размером 3000 х 850 мм при укладке её на крышу «теряет» полезную площадь в размере (0,85 – 0,75) х (0,5 х 2) = 0,1 м2.

Но ещё надо учитывать дополнительный расход материала при крое для граничных участков. Следовательно, при подсчёте потребности кровельного материала нужно площадь крыши умножить на коэффициент 1,2 и разделить на площадь одной панели профнастила.

Кровли из профнастила

Кирпичные фасады красиво оттеняет крыша глубокого тона, например, из профнастила, окрашенного в темно-изумрудный оттенок.

По-своему интересен проект дома с ломаной мансардной кровлей из темного профлиста, контрастирующего с бежевыми фасадами и белыми архитектурными деталями.

Дизайн одноэтажного дома с вальмовой кровлей из оцинкованного профлиста смотрится очень выразительно благодаря контрастной торцевой планке, которая подчеркивает форму фронтонов.

Сервисы

Чтобы не заниматься скрупулёзным подсчётом расходных материалов, можно воспользоваться сетевыми онлайн-калькуляторами, коих в Интернете можно обнаружить немалое количество.

Наиболее востребованные онлайн-калькуляторы для стропильной системы:

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

Для подсчёта расхода кровельного покрытия можно воспользоваться следующими сервисами:

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

Слепо доверять онлайн-сервису не стоит. Все результаты следует перепроверять. Желательно привлечь к проверке специалиста.

Чертежи и расчёты

Накануне закупки требуемых материалов и инструментов надлежит выяснить ведущие параметры кровли и выполнить верный расчёт. Четырёхскатные крыши представлены соединением двух трапециевидных и треугольных деревянных связок. Они сцепляются меж собой верхними сторонами, а границы треугольников закрываются коньковыми скатами.

Чтобы облегчить себе вычисление нужного количества стройматериала и последующий монтаж, следует выполнить чертёж четырёхскатной крыши и её стропильной системы.

Обязательно надо определить какой будет наклон скатов, это напрямую повлияет на расход древесины. По способу скрепления стропо-система вальмовой крыши выделяется на висячую и наслонного типа. Стропильная конструкция наслонного подвида дешевле по затратам, её несложно смонтировать.

При подсчёте нужного количества стропил берут во внимание их установочный шаг и желаемую высоту крыши (угол наклона). Завершающий расчёт стропильного устройства четырёхскатной крыши довольно таки сложен. Он подразумевает измерение нагрузки при эксплуатации, протяжённость стропил, размер шага установки, угол наклона ската и прочие нюансы.

Стремясь облегчить подсчёт, желательно воспользоваться нормами для строительства и создать 3d модель в компьютерной программе.

Как собрать: способы возведения

Четырёхскатные крыши возводят двумя способами. Самый быстрый и дорогой метод строительства – это сборка опорного каркаса из готовых деревянных стропильных секций заводского изготовления.

Фирма завозит конструкции на место строительства и собирает кровлю как конструктор

Такой способ монтажа безусловно эффективен и сжат по времени. Единственным его недостатком является дороговизна. Для хозяина стройки, который имеет опыт в строительстве и владеет инструментом, будет намного выгодней сделать эту работу своими руками.

Практика показывает, что самостоятельная сборка стропильного каркаса позволяет экономить значительные финансовые средства, правда займёт это намного больше времени, чем при первом способе монтажа.

Для небольших по площади построек, например приусадебных беседок квадратных в плане, стропильный каркас собирают на земле. Затем с помощью простейшей лебёдки (полиспаста) и поводка крышу поднимают и надвигают на верх строения.

Чертеж, как основа основ

Основной этап любого строительства – чертеж. Именно на его основе вычисляется необходимое количество строительных материалов и нагрузка на стропы, с учетом их толщины (сечения), способы крепления и размеров самой беседки. Одним словом чертеж – исчерпывающая информация расположения конструктивных элементов, их полных параметров и способов монтажа.

Есть несколько важных динамических параметров (ветер, осадки, максимальный вес тех, кто будет укладывать, чистить или ремонтировать крышу беседки) и постоянных (градус уклона скатов, суммарный вес кровли) расчётов. Так, для подсчета веса строительных материалов, перемножают кровельную площадь (измеряя стандартные параметры: длину, ширину и высоту) и вес каждой единицы стройматериалов. Затем их суммируют.

Чертеж стропильной схемы должен подробно отображать:

• габариты мауэрлата (основы крыши), который предпочтительно исполнять из бруса (хвойных пород), с сечением не менее 10х10 см, а лучше 15х15 см;
• шаг рядовых стропильных ног, опирающихся нижней частью на основу кровли;
• длину накосных (диагональных) стропил, задающих форму (образ) будущей кровли летней беседки;
• размеры формирующих вальмовый скат нарожников, крепящихся сверху к стропилам, снизу – к основанию (кровля вальмового и полувальмовго варианта);
• величину конькового прогона, к которому крепятся стропильные ноги;
• высоту опоры для прогона – стоек, перераспределяющих вес каркасу и несущим столбам беседки;
• перемычек, что играют роль распределителя нагрузки на стены летней беседки;
• особенности обрешетки под кровельный материал.

Вот один из вариантов чертежа:

Возведение четырёхскатной шатровой крыши

Монтаж шатровой кровли также не отличается особой сложностью. Приняв решение построить беседку с таким типом крыши важно: составить чертеж, запастись материалами и свободным временем.

Составление чертежей

Чертежи для кровли рисуются самостоятельно, подбираются в интернете или заказываются у профессионалов. Не важно, на каком варианте вы остановили выбор, главное, чтобы проект был составлен грамотно и точно. Ведь от этого напрямую будет зависеть долговечность всего здания.

Выбор и подготовка строительных материалов

Для строительства шатровой крыши на беседке подойдут любые материалы. Но лучше всего будут смотрятся мягкая кровля или черепица. Мягкая черепица обладает высокими техническими характеристиками и эстетичным внешним видом. Но для ее монтажа необходимо сделать обрешетку. А с помощью металлочерепицы можно сделать любой дизайн кровли, так как в магазине легко подобрать как разные формы листов, так и интересные цветовые решения.

Монтаж мауэрлата

Как рассчитать количество материала

Чтобы приобрести необходимые материалы для строительства, надо заранее просчитать их количество. Для стандартной беседки, габаритами 3 на 3 м потребуется:

• 5 трехметровых брусьев для сборки основания;
• 4 бруса длиной 2,3 м для изготовления опорных столбов;
• 5 метровых брусьев для усиления жесткости конструкции;
• 8 двухметровых брусьев для изготовления стропил;
• 2 бруса длиной по 4 м для крестовин;
• 7 брусьев длиной 3 м для верхней обвязки;
• два метровых бруса для перил.

Методы установки

Существует много видов кровельных покрытий и технологий их установки.

Асфальтовая

Убедитесь, что у вас есть все необходимые инструменты для установки кровли, а также оборудование для обеспечения безопасности. Понадобятся:

• молоток;
• кровельные гвозди;
• мел;
• оловянные ножницы;
• рабочие перчатки;
• правильная обувь;
• ремни безопасности.

Определитесь, какой вид черепицы вы хотите выбрать. Убедитесь, что вы приобрели достаточно материала, чтобы его хватило на установку

Важно соблюдать пошаговую технологию

• Подготовьте крышу для установки кровельной черепицы. Удалите старый кровельный материал, а также все гвозди. Не устанавливайте новые материалы поверх существующей крыши.
• Установите подстилку, водостойкий слой между установкой кровельной черепицы и крышей.
• Установите «край капли» на внешних краях вашей кровли.
• Затем вам нужно установить стартерную ленту или первый слой черепицы. Используйте мел, чтобы отметить точный центр крыши, идя вертикально.

• Центрируйте стартовую галерею в середине линии мела и прикрепите ее на место. Продолжайте установку черепицы по всей длине крыши.
• Продолжайте установку черепицы всей длины крыши в соответствии с инструкциями производителя.
• Обрежьте черепицу до необходимого размера, когда достигнете края ряда.
• Когда достигнете хребта крыши, установите хребтовую черепицу.
• Выполните отверстия под дымоход, вентиляцию.
• Очистите все обломки и проведите облицовку кровельной черепицы.

Установка черепицы

Установка глиняной черепицы не изменилась за столетия. Эта древняя форма кровли выглядит достаточно просто, но должна выполняться квалифицированным кровельщиком. Известно, что правильно установленные глиняные крыши выдерживают 100 лет, плохой монтаж быстро потребует ремонта. Существует 2 формы крепления кровельной черепицы.

Глиняная кровля снабжена гвоздями. Обычно в работе используют медные гвозди. Второй (наиболее распространенный) метод – использование наконечников, которые выступают из крыши. Сегодня эти стили часто также снабжают гвоздями для дополнительной гарантии.

Основные этапы установки кровельной черепицы выглядят следующим образом.

Оцените крышу, прежде чем передвигаться по ней. Зафиксируйте любые области, которые показывают признаки гниения или износа. Установите гидроизоляцию

Это важно для глиняной черепицы, так как она существенно повышает водонепроницаемость крыш. Используйте мел для разметки горизонтальных и вертикальных линий на крыше. Так появятся гарантии, что рисунок из составного кровельного материала не будет деформирован. Установите проблесковый маячок и водосточные желоба.

• Используйте качественный металл для водосточных желобов.
• Начинайте прокладывать первый ряд вашей плитки. Следуйте инструкциям производителя, каждый тип и стиль глиняной кровли могут потребовать иного метода.
• Используйте высококачественные металлические гвозди, которые устойчивы к коррозии, чтобы крыша из глинистой черепицы держалась долго.

Металлическая

Металлическая кровля становится все более популярной за счет простоты установки, долговечности, безопасности и экологичности. Существует много стилей сооружения металлической кровли. Прежде чем приступить к установке, нужно ответить на несколько вопросов:

• нужны ли вертикальные панели, стоячий шов или черепица, каковы их различия;
• какого типа нужен металлический датчик с учетом бюджета и климата конкретного региона;
• какой металл для крыши наиболее оптимален;
• какой цвет кровельного материала будет смотреться выигрышно.

Зачастую металл в работе нужно обрезать или согнуть, чтобы он поместился прямо. Установка вентиляционных отверстий может показаться сложной задачей. Это основные шаги, которые входят в установку металлической кровли.

• Определите шаг крыши, который поможет определить тип используемой металлической кровли.
• При необходимости удалите старую кровлю, учитывая тип металлической крыши, местные строительные нормы и весовые ограничения дома.
• Установите гидроизоляцию. Она убережет кровлю от протекания осадков.
• Установите окантовку карниза. Затем надлежит установить металлическое кровельное покрытие в соответствии с инструкциями производителя.
• Очистите любой мусор, образовавшийся в ходе проведения строительных работ.

Виды вальмовых крыш

Кровли такой конструкции разнообразны. Их форма часто определяется размерами здания и его конструктивными особенностями в виде балконов, мансард и других архитектурных элементов. Различают несколько основных видов вальмовых кровель.

Полувальмовая крыша

Полувальмовая кровля сама по себе может выполняться различными способами. Так, для голландской вальмы характерен укороченный скат с расположенным под ним вертикальным фронтоном. Чаще всего применяется, если в доме устроено мансардное помещение и нужны окна для него. При этом вальма укорачивается на две трети или половину длины. Это производится смещением стойки к торцу здания с удлинением коньковой балки.

Голландская полувальма позволяет расширить мансарду и использовать вертикальное остекление

Несколько иначе формируется кровля датской вальмы. В этом случае сверху выполняется укороченный фронтон, а затем устраивается скат кровли трапецевидной формы.

При формировании датской полувальмы серху устраивается укороченный фронтон

Четырёхскатная вальмовая крыша

Второе название четырёхскатной вальмовой крыши — шатровая. Он состоит из четырёх одинаковых скатов, сходящихся в одной точке. Это получается, если форма здания квадратная. По сути, на такой кровле всего четыре диагональных стропила, остальная поверхность образуется нарожниками. Шатровая кровля обычно устраивается с углом наклона до 30 o и отличается повышенной устойчивостью к ветровым нагрузкам.

Шатровую кровлю можно возвести только на квадратном здании

Четырёхскатная кровля по-американски

Появление американского варианта четырёхскатной крыши связано с желанием использовать подкровельное пространство для создания мансардного помещения. Для этого можно установить на каждой стропильной паре поперечную затяжку и дополнительно укрепить ригеля на нужной высоте. Такие решения принимаются на стадии проектирования. Установка затяжек коренным образом изменяет всю механику стропильной системы. Они компенсируют распирающие усилие от стропил на мауэрлат, а следовательно, и на стены.

Затяжки и ригеля, проложенные в каждой стропильной паре, устраняют распирающие нагрузки и укрепляют кровлю

Вальмовая крыша с «кукушкой»

Такое устройство несёт в себе не только чисто декоративные функции. На самом деле «кукушка» (или «скворечник») помогает решить несколько чисто прикладных проблем:

1. Увеличение полезного пространства мансардного или чердачного помещения. За счёт «кукушки» можно устроить дополнительные кладовые, ниши или санузел.
2. Обеспечение дополнительного естественного освещения, которого в мансарде всегда недостаточно. А это основное требование санитарных норм в отношении жилых помещений.
3. Возможность устройства вертикального остекления. «Кукушка» представляет собой дополнительный фронтон с вертикальной стеной, в которую врезать окно гораздо проще и дешевле.
4. Улучшение внешнего облика строения.

Кроме расширения площади мансарды «кукушка» позволяет сделать в ней вертикальное окно

Для изготовления «кукушки» делается отдельный каркас поверх основной стропильной системы. Главная проблема, которая может возникнуть при устройстве такого элемента, это протечки в кровле. Поэтому такую работу лучше доверить опытному специалисту.

Для установки «кукушки» требуется вмешательство в основную стропильную систему кровли

Вальмовая крыша с козырьком

Установка козырька практикуется над главным входом в дом. Для этого поверх основной стропильной системы устраивается обрешётка для козырька. В отличие от создания «кукушки» основной скелет не нарушается, оставаясь монолитным. Кроме чисто утилитарных удобств, связанных с пользованием навесом, он является ещё и украшением дома.

Козырек на вальме выглядит очень красиво и защищает вход в здание от дождя и снега

Несимметричная вальмовая крыша

Создание несимметричной вальмовой крыши связано с желанием как можно более рационально использовать подкровельное пространство. Характерным признаком несимметричной кровли является наличие скатов различной величины и угла наклона. Из преимуществ такой крыши можно выделить презентабельный внешний вид и оригинальность. К недостаткам относят трудоёмкость исполнения, влекущую за собой значительное удорожание и сложность расчётов основных параметров.

Наличие несимметричных скатов вносит в конструкцию вальмовой крыши ещё большие сложности

Бесконьковая вальмовая крыша

Конёк для вальмовой крыши является основным несущим элементом, связывающим стропильную систему в единое целое. Однако в некоторых конструкциях диагональные стропила сходятся в одной точке, и конёк отсутствует как таковой. Выше уже упоминались такие кровельные системы — шатровые. Отсутствует конёк и в симметричных купольных кровлях, но таковые вальмовыми уже не назовёшь. К вальмовым можно отнести шпилевидные кровли с числом вальм от трёх до восьми. Финишным покрытием таких кровель на жилых зданиях обычно является металлический лист, исполнение — фальцевое.

Количество скатов бесконьковых крыш часто опеределяется геометрическими особенностями каркаса постройки

Устройство кровельного пирога

После монтажа стропильной системы вальмовой конструкции крыши переходят к сборке так называемого кровельного пирога, при этом строго следуя одному условию – паронепроницаемые слои должны увеличиваться, начиная изнутри по направлению наружу. Система кровельного «пирога» обустраивается следующим образом:

• в межстропильном пространстве укладывается слой теплоизоляционного материала;
• с внутренней стороны подкровельного пространства укладывается пароизоляция;
• снаружи утеплителя по стропильным балкам укладывается гидроизоляционная плёнка, которая образовывает воронки. Сам материал прижимается к стропильной системе контробрешёткой. При этом гидроизоляционный слой будет пропускать пар наружу строения и не позволит проникать влаге извне;
• поверх контробрешётки закрепляется обрешётка.

Обрешётка будет принимать нагрузку кровли и передавать её на стропильную систему. Монтируется она перпендикулярно по отношению к стропилам, а поверх неё настилается кровельный материал. При этом параметры обрешётки будут зависеть от типа кровли. Так, под металлочерепицу укладывают доски 3,2х10 см и шагом 35 см; под 8-волновой шифер — брус 6х6 см и шагом 50 см; для битумной кровли и плоского асбестоцементного шифера – укладывается водостойкая фанера, так как для них нужна сплошная обрешётка.

Натуральная черепица

Этот вариант самый дорогой из всех предложенных. Но если финансы позволяют, то можно приобрести функциональную беседку, которая обкладывается натуральной черепицей. Это идеальный вариант для кровли.

Натуральная черепица один из дорогих вариантов, но ее стоимость окупится ее высоким качеством, и длительным сроком эксплуатацииИсточник vvcdomstroy.ru

1. Максимальная экологичность, привлекательный внешний вид.
2. Невосприимчивость к перепадам температур, солнцу, огню, воде.
3. Прослужит свыше 100 лет.
4. Прочность очень высокая.
5. Шумоизоляционные, а также теплоизоляционные свойства на высоком уровне.
6. Воздух внутри беседки не нагреется даже под воздействием сильной жары, а дождь не станет причиной возникновения неприятного шума.
7. Использовать можно на крышах даже сложной формы.
8. Если один элемент повредится, то его легко заменить на другой.

Но даже у такой конструкции имеются определенные минусы:

1. Цена очень высока.
2. Большой вес, а потому сложно устанавливать на крыше. Необходимо соблюдать определенные требования к стенам и фундаменту из-за большого веса.

Конструктивные особенности промежуточных стропил и нарожников

Промежуточные стропильные балки вальмовой кровли верхним краем упираются в коньковый брус, а нижним концом на мауэрлат. Размещаются они с шагом 100-122 см. При этом параметры сечения стропильных балок напрямую зависят от промежутков между стропилами, снеговых нагрузок и общей массы кровельного «пирога».

Очень важно учитывать и то, что промежуточные стропильные балки не должны обладать слишком большой свободной длиной. В случае если пролёт кровли здания превышает 8 м в длину, то под каждой стропильной ногой устанавливается одна стойка или подкос, если же длина превышает 10м, то устанавливают две дополнительные опоры.

Каждую вторую стропильную ногу также необходимо зафиксировать на стене проволочными скрутками 4 мм диаметра и костылями, вбитыми между швами кладки из кирпича на расстоянии 30 см ниже обреза стены. Крепление промежуточных стропил к мауэрлату выполняется специальными обратными скобами.

Стропильные полуноги или нарожники упираются одним концом в диагональные ноги, а другим в мауэрлат. При этом для равномерного распределения нагрузок от нарожников на диагональные стропила их крепят к накосным стропильным балкам в разных местах.

Разновидности вальмовых четырёхскатных кровельных систем

Если говорить о четырёхскатных кровельных системах, к ним можно смело зачислить любую крышу, имеющую четыре ската, при этом 2 из них всегда имеют форму трапеции, а оставшиеся 2 повторяют форму треугольника. Также четырёхскатные кровельные конструкции подразделяются на вальмовую, шатровую и переходную полувальмовую крышу.

Вальмовая крыша, фото которой можно видеть, является кровельной системой с двумя треугольными и двумя трапециевидными скатами. В свою очередь, полувальмовая конструкция отличается от предыдущей кровли треугольными скатами, которые возводятся не на всю высоту, а только в верхней части крыши.

Если говорить о шатровой конструкции крыши, то она состоит из четырёх плоскостей треугольной формы, которые сходятся в одну точку в вершине кровли, таким образом, полностью повторяя конструкцию пирамиды с 4 рёбрами. Основой такой крыши всегда является квадратное помещение. При этом конструкция не имеет фронтонов.

Вальмовая крыша – фото и основные конструктивные особенности

Четырёхскатную крышу можно зачислить к одним из наиболее популярных видов кровли, придающей внешнему виду строения оригинальности. Она зачастую используется при возведении больших сооружений по той простой причине, что такая конструкция выглядит компактно и аккуратно в отличие от двускатного аналога с фронтонами. Вальмовая крыша может быть как стандартной, так и включать различные конструктивные элементы. Так, мансардное или слуховое окно придают конструкции оригинальности.

Четырёхскатная система крыши как на фото выгодно отличается от двускатного аналога кровли не только внешне, но и способностью намного надёжнее справляться с защитой помещения от внешних погодных факторов – дождь, снег или ветер. При этом, несмотря на то, что вальмовая кровельная система конструктивно сложнее стандартной двускатной крыши, её вполне можно соорудить своими руками в домах и беседках небольших размеров.

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

Варьирование четырьмя плоскостями позволяет добиться наиболее эффективного использования чердачного пространства в качестве жилого помещения (мансарды).

При этом дом приобретает эстетически привлекательный вид. Чтобы получить такой результат, необходимо произвести правильный расчёт четырёхскатной крыши.

Особенности вычислений

Прежде чем приступить к расчёту нужно представлять, какую крышу выбрал застройщик. 4-скатные конструкции бывают:

Шатровые. Для них характерно наличие 4-х одинаковых треугольных вальм и отсутствие конькового прогона.

После выбора вида кровли нужно подготовить необходимые данные для расчёта четырёхскатной вальмовой крыши.

Подготовка

Перед строительством 4-скатной кровли обязательно нужно создать ее чертеж. Для этого надо определиться с:

• Планом кровли. Его формируют на основе расположения внешних стен по периметру дома. По плану можно определить длину накосных, рядовых стропил и нарожников. Также на плане обозначают длину свесов кровли по периметру здания.
• Удельной нагрузкой. Она является определяющим параметром угла наклона стропил. Оптимальную величину снеговой нагрузки определяют по таблицам СНиП 2.01.07-85 с привязкой к месту строительства по карте. Данный параметр существенно влияет на угол наклона кровли.
• Видом и размерами пиломатериалов для стропильного каркаса. Это важно для параметров обустройства стропильной системы и обрешетки.
• Видом кровельного материала. Особенностью четырёхскатных кровель является то, что её скаты имеют большой угол наклона. Кровельное покрытие с большим удельным весом стараются не применять.

Что такое вальмовая крыша

Кровли из четырёх скатов, два из которых, расположенные напротив друг друга, имеют форму трапеции, а два остальных — треугольника, называются вальмовыми. Вальма — это треугольный скат.

Вальмовая крыша состоит из четырёх и более скатов в форме обычного или усечённого треугольника

Крыши такой конструкции получили довольно широкое распространение в современном загородном строительстве. Кроме удобства и функциональности, они просто красивы. Воспользовавшись таким архитектурным решением даже в самом простом варианте, можно сделать своё жилище изысканным.

Плюсы и минусы вальмовой крыши

Как у всякой строительной конструкции, у вальмовых кровель имеются свои положительные и отрицательные качества.

К положительным сторонам вальмовых кровель относят:

1. Способность переносить значительные ветровые нагрузки за счёт увеличенного угла между скатами.
2. Высокую прочность, позволяющую выдерживать значительные снеговые нагрузки.
3. Возможность устраивать широкие карнизные свесы по всем сторонам здания. Они эффективно защищают стены и фундамент здания от осадков.
4. Красоту и изящество. Вальмовые крыши визуально скрадывают высоту здания с мансардным помещением.

Имеются и отрицательные моменты при использовании вальмовых кровель:

1. Высокая сложность конструкции стропильной системы. Это затрудняет расчёты и приводит к удорожанию работ по их изготовлению.
2. Уменьшение размеров подкровельного пространства за счёт большого угла между скатами. Из-за этого мансардное помещение в таких домах получается маленьким.
3. Возможность проникновения влаги через мансардные окна. Этого можно избежать, если укрыть их на время непогоды плёнкой, но такой приём крайне неудобен.

Главным отрицательным фактором вальмовой кровли считается высокая сложность стропильной системы, доступная только опытным мастерам. Этим же объясняется и высокая стоимость изготовления четырёхскатных крыш.

Особенности конструкции

Опорами для стропил вальмовой крыши являются мауэрлат и коньковая балка. Кровельный скелет состоит из следующих деталей:

Опорное основание (мауэрлат). Его изготавливают из бруса 100х150 или 150х150 мм в зависимости от конструкции здания. Укрепление рамы мауэрлата в горизонтальной плоскости производится установкой четырёх укосин, придающих конструкции необходимую жёсткость.

Мауэрлат чаще всего изготавливается из мощного бруса и крепится к верхним торцам стен при помощи шпилек или нагелей

Коньковый брус крепится к стойкам и является опорой для всех основных стропил

После закрепления всех диагональных стропил временные подпорки стоек убирают

Конструкция стропильной системы включает в себя несколько важных элементов, каждый из которых выполняет строго определённую функцию

Описанное устройство стропильной системы применяется при прямоугольной форме каркаса здания. Если же дом квадратный, стропильная система строится таким же образом, но установка конькового прогона не производится, поскольку все скаты сходятся в одной точке. Такая крыша называется шатровой.

Фотогалерея: разновидности вальмовых крыш

Как правильно рассчитать площадь кровли?

Общая площадь четырехскатной кровли состоит из суммы площадей скатов. Соответственно для расчета нужно:

• подсчитать площадь всех скатов;
• сложить величины.

Для облегчения подсчетов нужно разбить зону проекции на стандартные геометрические формы: прямоугольники, треугольники и квадраты. Для определения площади крыши, важно предварительно вычислить S каждой геометрической фигуры.

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

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

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

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

Аналогично производят вычисления, если зоной проекции является 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. Тогда получаем: S = (5*4)3/2=30 м².

Если зоной проекции является параллелограм, то применяют формулу:

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

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

Как посчитать стропильную систему и пропорции конструкции?

Для расчёта стропильной системы 4-х скатной крыши специалисты рекомендуют подобрать прототип проекта (его можно взять в Интернете) близкий по своим параметрам строящемуся дому.

В результате расчёта определяются пропорции скатов. Они могут изменяться с увеличением высоты конька. Чтобы рассчитать стропильную систему, нужно вычислить следующие параметры:

• Размер прогона для вальмовых конструкций. Определяется в зависимости от площади дома. Универсальная формула — это длина за минусом ширины. Середина конькового бруса расположена над диагональным пересечением основания. Линия прогона идет параллельно фронтальным стенам.
• Высота конька. Находится путем умножения половины длины торцевых стен строения на тангенс и угол скатов — H=b*tga.
• Размер промежуточных и центральных стропил ската. Нужно просчитать по формуле Lцтр.стр.ската = √( Н² + b²).

качество древесины, размер сечения — чем меньшую нагрузку способен выдержать материал, тем меньший шаг нужно использовать;

вид используемого теплоизоляционного материала — определяются в зависимости от удобства монтажа (60-120 см);

Минимально возможный шаг между фермами составляет 60 см и максимум 2м.

Беседки с двускатной кровлей

Двухскатные кровли, исходя из названия, состоят из двух плоскостей под наклоном, соединенных между собой коньковым узлом.

Конструкции таких кровель в свою очередь также имеют несколько вариантов исполнения:

• Стандартная, с углом наклона скатов 45 градусов.
• С разными скатами.
• С большим выносом.
• С фронтонами.

Популярные статьи Как правильно укрепить пруд лиственницей

Устройство кровли беседки

Двускатная крыша для беседки своими руками обычно устраивается в стандартном исполнении или с разными скатами. Хоть это и один из простых способов покрытия, он наравне с другими требует тщательных расчетов вычерчивания конструкций.

Для закупки строительных материалов на сооружение, определяем площадь крыши. Расчет материалов покрытия ведется с учетом укладки практически всех материалов внахлест.

Из какого бы материала не возводилась двухскатная кровля, конструкция стропильной системы состоит из одинаковых элементов:

1. Мауэрлат — опорный брус, принимающий и распределяющий на несущие конструкции нагрузки от кровли. На мауэрлат в зависимости от конструкции, опираются стропильные ноги или балки перекрытия.

При правильной конструкции кровли, вы можете сделать не просто навес над беседкой, а целую комнату отдыха

1. Стропильные ноги задают форму кровли (треугольника). Они непосредственно образуют стропильную систему, располагаясь по обе стороны кровли, друг, напротив друга, соединяясь в районе конька.

Размеры стропил и их шаг (расстояние между соседними стропилами, лежащее обычно в диапазоне от 600 до 1200 мм) зависят от:

• Габаритов беседки.
• Снеговой и ветровой нагрузки в вашем регионе.

1. Стойки — вертикальные элементы, служат для поддержки стропильных ног. Стойки устанавливают посередине стропильной системы (под коньком), а при ширине кровли 8 м и более, дополнительно между карнизом и коньком.

Все элементы следует соединять металлическим крепежом (как на фото)

1. Лежень — опорный брус, на который устанавливаются стойки.
2. Прогоны — горизонтальные бруски служат для поддержки стропильной системы. Они опираются на стойки и располагаются параллельно мауэрлату.
3. Затяжки — брусья, смонтированные перпендикулярно мауэрлату для скрепления стропильных ног.
4. Всю систему венчает кровельное покрытие и конек.

Вот таким образом устраивается беседка с двускатной крышей своими руками.

На данном рисунке вы можете ознакомиться с всевозможными вариантами крепления стропил

Нюансы устройства кровель для беседок

И в завершение, что касается устройства кровель дачных строений, тут есть несколько правил.

Это не инструкция, которой следует строго придерживаться, скорее советы рекомендательного характера, способные существенно облегчить и упростить процесс возведения и эксплуатации беседки:

• Тяжелые материалы кровельной системы потребуют возведения более мощных несущих конструкций. Посему используйте по возможности облегченные варианты кровель.
• Если вы планируете устанавливать встроенный или переносной мангал в беседке, побеспокойтесь о защите кровельных материалов от воздействия открытого огня.

При выборе того или иного кровельного материала используйте только специализированный крепеж

• Покрывая кровлю металлическими материалами, приготовьтесь к тому, что ливень и тем более град будут гулко отдаваться во внутреннем пространстве беседки.
• При расчете уклона кровли следует учесть и снеговую нагрузку, атакующую сооружение зимой и ветровую, воздействующую круглый год. Слишком большой уклон для быстрого схода осадков, может стать угрозой повреждения кровли сильным ветром и потребует установки специальных элементов разделяющих воздушные потоки. От этого увеличится и общая цена беседки, и поработать придется больше.
• Обязательно выполните защиту кровельных элементов от воздействия влаги и возможных биологических атак (вредителей, грибков), обработав их антисептиками и гидрофобными составами.

Используйте оцинкованные саморезы – они значительно превосходят по прочности привычные металлические гвозди

Нахождение угла наклона с учетом всех нагрузок

Угол наклона кровли определяют по СНиПу 2.01.07-85 в соответствии с табличным нормативом снеговой нагрузки с привязкой по карте к месту строительства дома.

Наклон можно изменять только в большую сторону. Корректировку проводят, если рекомендуемый угол для кровельного материала больше табличного параметра.
В районах с сильными ветровыми нагрузками применяют специальный коэффициент запаса. Обычно он равен 1,2.

Оптимальный угол наклона подбирается с учетом:

• Ожидаемого веса пирога и бюджета строительства. Траты и вес каркаса растут одновременно с уклоном.
• Ветровых нагрузок. Из-за отсутствия фронтонных свесов вальмовые крыши имеют низкую парусность, при стандартной (в пределах 40-70 мм, не более) длине свеса и низкой вероятности возникновения ураганов данными нагрузками можно пренебречь. В регионах с сильными ветрами влияние данной нагрузки на кровлю учитывается при уклоне более 27°.
• Требований производителей кровельных материалов. Оптимальный уклон для большинства видов варьируется от 20 до 45°.
• Необходимости использования внутреннего пространства Чем круче уклон, тем меньше места остается под кровлей, но подъем должен быть достаточным для свободного перемещения.
• Веса снежного покрова. Данный критерий имеет решающее влияние, при отсутствии возможности схода снега нагрузка на скаты увеличивается до полутонны на 1 м2 и более.
  В регионах с обильными снегопадами уклон скатов таких крыш составляет как минимум 40 °, лучше – 60 (именно при таком угле снеговой нагрузкой можно пренебречь, в остальных случаях она прибавляется с поправочным коэф. от 1 до 0,33).

Более подробно о расчете угла наклона скатной крыши можно прочитать здесь.

Как рассчитать четырехскатную крышу беседки

Существуют два реальных способа:

• Использовать готовый чертеж или прототип четырехскатной крыши, использованной при строительстве дома. Нужно будет только в масштабе пересчитать размеры и сечения основных несущих элементов кровли в привязке к размерам своей беседки;
• Выполнить расчет четырехскатной крыши с использованием готовых программных комплексов, но для этого нужно как минимум сделать проект самой беседки.

Популярные статьи Ландшафтный дизайн на 6 сотках

Для работы можно распечатать эскизы с размерами и углами запилов. Имея на руках стопку эскизов, проще купить материал или заказать изготовление деталей каркаса у профессионального столяра.

Как вычислить высоту конька?

Высоту конька вычисляют по чертежу поперечного сечения кровли. Разрез представляет собой равнобедренный треугольник, где стороны – стропила, а основание — пролёт между несущими стенами.

При расчёте на чертеже в центре основания будет находиться торец центрального ригеля, а на вершине треугольника – торец конькового прогона.

Высота конька будет вычисляться, как высота данного треугольника. Зная наклон, параметр определяют как произведение длины стропильной ноги на синус угла между балкой перекрытия и стропилом.

Алгоритм расчёта высоты конькового прогона можно выразить следующей формулой:

• H – высота конька;
• b – это ½ часть торцевых стен;
• a – уклон скатов.

Определить тангенс можно с помощью специальной таблицы Брадиса.

Стропильная система вальмовой крыши

Для возведения несущего каркаса четырёхскатной вальмовой крыши используют следующую последовательность работ:

1. По наружному периметру стен крепится мауэрлат.
2. В местах расположения стоек сооружается лежень.
3. На лежне располагаются опоры для конькового прогона. Стойки размещаются вертикально по уровню и при необходимости усиливаются подкосами.
4. По отвесу закрепляется коньковый прогон. От точности установки последнего будет зависеть качество всей конструкции крыши.
5. На следующем этапе устанавливаются накосные стропила между мауэрлатом и коньком.
6. Монтируются промежуточные стропильные балки по аналогии с диагональными ногами.
7. На финишном этапе крепятся нарожники.

Размеры обрешётки

Методика расчета обрешетки достаточно проста. Для нахождения параметров обрешетки знать площадь кровли и размер пиломатериалов.

К примеру, S крыши — 100 м², а параметры доски 25×150×4000 мм (толщина, ширина и длина), то:

• площадь одной доски = 0,15 * 4 = 0,6 м²;
• количество досок для обрешетки 100 / 0,6 = 167 шт.;
• объем (в м³) одной доски 0,15 × 0,025 × 4 = 0,015 м³;
• объем всех досок 100 × 0,015 = 1,5 м³.

Для обустройства сплошной обрешетки потребуется 1,5 м³ досок. Для разреженной — нужно выполнить корректировку расчетов. Вносится новая составляющая – шаг между досками.

Если планируется сделать сплошную обрешетку, то достаточно взять удельный вес материала, который планируется использовать. Например, вес плиты ОСП или фанеры составляет 650 кг/м³.

Чертеж стропильной системы конструкции

Проект четырехскатной вальмовой крыши стоит начинать с эскиза фасада и схемы расположения балок каркаса на чертеже. Необходимо отметить несущие стены. На них будут опираться концы стропилин. Отложим от края стен дома расстояние 0,6 – 1 м в масштабе чертежа. Полученный контур является свесами, которые будут защищать фасады от дождя.

Чтобы самостоятельно сделать чертеж кровли, необходимо знать основные термины, применяемые проектировщиками и архитекторами. Перечислим главные элементы стропильной системы четырехскатной вальмовой крыши:

1. Конек – брус с сечением 50х150 мм, к которому крепятся стропила. Он расположен в центре двух трапециевидных скатов.
2. Диагональное стропило – балка, которая служит опорой для вальм. В некоторых источниках она также называется накосной ногой. Верхняя пятка диагональной стропилины опирается на один из концов балки конька.
3. Центральные промежуточные стропила. В шатровой вальмовой крыше их четыре. Центральные балки сходятся в центре конструкции, образуя крест.
4. Нарожники – короткие доски, опирающиеся на каркас вальм.
5. Промежуточные стропила – балки, которые образуют плоскость трапециевидных скатов на чертеже четырехскатной вальмовой крыши.

Вам будет интересно: Водосточные системы: преимущества

Кровельные материалы укладываются на обрешетку. Она крепится к стропилам под углом 90 градусов. Разреженную обрешетку используют под шифер и металлическую кровлю. Шаг укладки досок – несколько сантиметров. Под все остальные виды материала кровли обрешетку делают сплошной.

Вспомогательная конструкция четырехскатной вальмовой крыши состоит из следующих элементов:

1. Стойка. Служит опорой для конька. Стойки упраздняются, если планируется использовать пространство под вальмовой крышей.
2. Затяжка – важная часть стропильной системы. По совместительству является балкой перекрытия.
3. Кобылка. Деревянный брусок, который используется для устройства свеса при недостаточной длине стропильной ноги.
4. Ветровая балка. Благодаря этому элементу, кровельная конструкция имеет высокую устойчивость к плохим погодным условиям. Ветровая доска соединяет несколько стропил в одной плоскости ската.
5. Мауэрлат – основа для монтажа стропильной системы. Его назначение – привязка каркаса крыши к стенам дома. Мауэрлат представляет собой брус с сечением 100х100 или 150х150.
6. Шпренгель. Задача этого структурного элемента – усилить основную несущую конструкцию. Шпренгель крепится по углам к мауэрлату и диагональным балкам.
7. Подкосы. Располагаются под наклоном к стропильным ногам.

Расстояние между стропилами и нарожниками на чертеже называют прогонами. Эта величина рассчитывается по специальным формулам. Зависит от веса элементов кровли, максимально возможного количества осадков в регионе строительства и силы ветра. Также рассчитывать необходимо высоту конька, угол наклона стропильных ног и их длину. Самой сложной для вычислений является ломаная вальмовая схема крыш.

Наиболее распространенные виды креплений деревянных балок между собой – пластины и уголки. Реже используют вязальную проволоку, саморезы и кронштейны. Чтобы предотвратить деформацию деревянных балок из-за усадки, следует выбрать скользящую систему в креплениях уголков.

Количество кровельного покрытия на дом

Кровельное покрытие имеет разные формы и соответственно укладывают его по-разному. Алгоритм подсчёта количества кровельного покрытия можно выразить следующим образом:

Sкр = 2(Sв + Sтр) = 2(bh/2 + h1(a1 + b1)/2) = bh + h1(a1 + b1), где:

• Sкр – искомая площадь вальмовой кровли;
• Sв – площадь вальмы;
• Sтр – площадь бокового ската;
• b – основание вальмы;
• h — её высота,
• h1 – высота трапеции;
• a1 – длина конька;
• b1 – длина нижнего карниза с учётом свесов.

Если исходить из площади всей кровли 4-хскатной крыши, то можно рассчитать только площадь лицевой поверхности элементов покрытия кровли. Между тем определённая часть поверхности материала будет скрыта перехлёстами плиток или панелей при их креплении на крыше.

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

Поэтому для грамотного расчета необходимого количества материала в норму расхода на единицу площади скатов закладывают коэффициент запаса.

Например, для профлиста шириной 850 мм лицевая размер составит 750 мм за счёт перехлёста волн панелей. По длине панели перекрываются с обеих сторон на 50 мм.

Отсюда вывод, что одна панель профлиста размером 3000 х 850 мм при укладке её на крышу «теряет» полезную площадь в размере (0,85 – 0,75) х (0,5 х 2) = 0,1 м2.

Но ещё надо учитывать дополнительный расход материала при крое для граничных участков. Следовательно, при подсчёте потребности кровельного материала нужно площадь крыши умножить на коэффициент 1,2 и разделить на площадь одной панели профнастила.

Сервисы

Чтобы не заниматься скрупулёзным подсчётом расходных материалов, можно воспользоваться сетевыми онлайн-калькуляторами, коих в Интернете можно обнаружить немалое количество.

Наиболее востребованные онлайн-калькуляторы для стропильной системы:

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

Для подсчёта расхода кровельного покрытия можно воспользоваться следующими сервисами:

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

Слепо доверять онлайн-сервису не стоит. Все результаты следует перепроверять. Желательно привлечь к проверке специалиста.

Вальмовая четырехскатная крыша расчет размер стропил

Бесплатный онлайн калькулятор по расчету вальмовой крыши поможет определить угол наклона стропил, точное количество обрешетки и количество строительных материалов.

Результаты расчетов

Дополнительная информация о калькуляторе

Онлайн-калькулятор вальмовой крыши поможет вам рассчитать количество строительных материалов, необходимых для обустройства крыши данного типа, учтя при этом свойства материалов, параметры крыши и климатические особенности вашего региона. Вы сможете узнать, сколько вам понадобится обрешётки, изоляционного и кровельного материала. Калькулятор поможет определить, оптимален ли угол скатов крыши для выбранного кровельного материала, выдержит ли сечение стропил будущие нагрузки, а также рассчитает длину и количество пиломатериалов.

Обратите внимание! Расчёты производятся, исходя из СНиП «Нагрузки и воздействия» и ТКП 45-5.05-146-2009, с учётом нормативов, содержащихся в данных документах.

Под названием «вальмовая крыша» подразумевается крыша, состоящая из четырёх скатов и четырёх диагональных стропил (рёбер). Скаты на торцах крыши имеют треугольную форму. От их названия (вальмы) получила название и вся конструкция крыши.

Фактически это более продвинутая разновидность двускатных крыш, которая имеет оригинальный дизайн. Существуют также полувальмовые крыши, которые отличаются от вальмовых более короткими скатами, не доходящими до карниза.

Практически все современные кровельные материалы подходят для использования в вальмовых крышах. Выбирать их следует, учитывая особенности климата местности, характеристики самих материалов и ваши личные предпочтения.

Заполняя поля калькулятора, обратите внимание на знак «Дополнительная информация» , под которым скрываются пояснения по каждому заполняемому элементу.

Внизу страницы вы можете оставить свой комментарий по улучшению данного калькулятора или задать вопрос. Будем рады вашим отзывам!

Пояснения к результатам расчетов

Угол наклона крыши

Вы узнаете, соответствует ли указанный вами угол нормам по данному материалу. В случае несоответствия вам будет предложено внести изменения.

Высота подъёма

Расстояние от основания крыши до конька.

Длина конькового бруса

Общая длина конька крыши между вальмовыми скатами.

Площадь поверхности крыши

Суммарная площадь скатов крыши, включающую площадь свесов заданной длины. Определяет количество кровельного и подкровельного материала, необходимого при строительстве крыши.

Примерный вес кровельного материала

Предположительный суммарный вес кровельного материала, необходимого для покрытия всей крыши.

Количество рулонов изоляционного материала

Нужное для крыши количество изоляционного материала, с учётом необходимого нахлёста 10%. В расчётах мы исходим из рулонов длиной 15 и шириной в 1 метр.

Нагрузка на стропильную систему

Общая максимальная нагрузка на стропильную систему. В расчетах используются введенные значения снеговых и ветровых нагрузок, вес кровельного пирога, а также учитывается сама конструкция кровли.

Длина боковых стропил

Стропильная нога с боковой стороны рассчитывается с учётом свеса.

Длина диагональных (накосных) стропил

Длина четырёх ребер (угловых стропил) вальмовой крыши.

Количество боковых и вальмовых стропил

Суммарное количество стропил, необходимое для стропильной системы крыши при заданном шаге. Сюда не входят угловые диагональные стропила (4 штуки).

Минимальное сечение стропил

Здесь представлены рекомендуемые размеры сечений стропил. Советуем придерживаться указанных здесь значений, чтобы обеспечить достаточную прочность будущей конструкции.

Количество рядов обрешетки

Столько рядов обрешётки понадобится для кровли при выбранных вами параметрах. Чтобы убедиться в правильности выбора обрешетки, настоятельно рекомендуем проконсультироваться у продавцов или производителей кровельного материала. Если вам нужно определить количество рядов обрешетки для одного ската, то данное значение следует разделить на два.

Равномерное расстояние между досками обрешетки

Избежать перерасхода материала и лишней подрезки, используйте указанное здесь значение оптимального расстояния между досками обрешетки.

Количество досок обрешетки

Общее количество 6-метровых досок, которое потребуется для обрешетки всей конструкции.

Объем и вес досок обрешетки

Необходимое количество досок для обрешетки всей крыши в кубических метрах и килограммах.

Как произвести расчет вальмовой крыши + онлайн калькулятор с чертежами и фото

Достаточно популярной разновидностью крыши является вальмовая. Относят эту разновидность к четырехскатным конструкциям.

Конструкция крыши весьма надежна и позволяет сооружать под крышей жилое помещение.

Однако, при проектировании необходимо учитывать массу различных параметров, ведь возведение вальмовой крыши – непростой процесс. Расчеты, которые требуются в процессе проектирования, должны быть точными, иначе это сулит сооружением непрочной конструкции.

В данной статье вы узнаете как проводится расчет вальмовой крыши + онлайн калькулятор с чертежами и фото.

Устройство крыши

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:

• Конек. Он редставлен брусом, который располагается на самой верхней точки конструкции в горизонтальной плоскости. Служит опорой для большей части стропил.
• Центральные стропила. Элементы стропильной конструкции, которые располагаются во всю длину и высоту скатов и конька.
• Вальмовые стропила. Создают вальмы, прикрепляясь с одной стороны к коньку, а со второй к угловым стропилам.
• Угловые стропила. Как и конек, этот элемент относят к основной несущей части крыши. Расположение брусьев наклонное, которое заканчивается на краю дома или на небольшом расстоянии от него. Начальная точка прикрепления – это коньковый брус.

Чертеж стропильной системы

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.

У любой крыши в процессе проектирования прежде всего определяется угол наклона.

Такой параметр выбирается на основании ряда факторов и является значением, от которого производят все остальные расчеты.

Алгоритм расчета площади конструкции:

1. Первая формула, которая понадобиться в расчетах – это h = b / 2 * tanA. В данной формуле b – это ширина здания, A – это угол наклона ската, h – высота конька. Пользуясь таблицей тангенсов, узнается значение данного угла и проводится расчет.
2. Используя значение косинуса этого же угла ската узнается длина угловых стропил. Формула для расчетов с = b / 2 * cosA, обозначения аналогичны.
3. Для того, чтобы узнать значение длины вальмовых стропил, нужно вычислить квадратный корень из следующей формулы: d = h 2 + b 2 / 2, обозначения аналогичны.
4. Площадь всей крыши находится при сложении всех условно разделенных элементов конструкции, а именно: трапеции, треугольников и прямоугольника. Формула для расчетов следующая: S = 2 * (c * b) + 2 (a — b) * c = 2 * c * (b + a — b) = 2 * c * a.

После проведения расчетов рекомендуется провести проверку всех значений. Это поможет избежать неточностей и ошибок в строительстве.

Расчет вальмовой крыши онлайн калькулятор

Как посчитать длину стропил вальмовой крыши? Расчет четырехскатной крыши вы можете произвести с помощью нашего онлайн помощника.

Вы сможете рассчитать не только количество мягкой кровли, но так же систему обрешетки и стропил.

Калькулятор производит расчет кровли вальмовой крыши.

Прежде чем приступить к расчетам, в верхнем правом углу калькулятора нужно выбрать кровельное покрытие. Ниже представлены калькуляторы для других видов крыш:

Расчет площади кровли четырехскатной крыши с помощью онлайн калькулятора ниже.

Обозначение полей в калькуляторе

Результаты расчетов

Описание полей калькулятора

Регион снеговой нагрузки

Виды кровельных покрытий

Определяя тип кровли и кровельный материал, всегда берут во внимание значение угла наклона ската. В случае с вальмовой конструкцией крыши есть возможность не так пристально обращать внимание на этот параметр, ведь к ней подойдет практически любой кровельный материал.

Типы покрытий:

• Черепица. У такого вида кровельного материала, которой часто применяется в устройстве четырехскатной крыши вальмового типа, существует множество разновидностей. Бывает черепица из цемента, из керамики, битумная разновидность, которую иначе называют мягкой черепицей и из металла.
• Шифер. Разновидности шифера применяются к устройству кровли вальмового типа все без исключения. Однако, при выборе этой разновидности материала, многое зависит от необходимости сооружать чердачное помещение жилого типа или мансарду. В этом случае лучше не использовать металлический шифер (металлический профилированный листовой материал), он не может создать комфортную атмосферу в помещении под крышей. Для покрытия вальмовой крыши, под которой находится жилое помещение лучше использовать еврошифер. Состав материала – это стеклоткань и пропитка из битума, благодаря которым кровле обеспечивается надежность и хорошие теплоизолирующие свойства.
• Vip покрытие. Такое покрытие – идеальное решение для кровли. Его можно поставить в один ряд со сланцевой разновидностью черепицы, камышитовой кровлей, которые придают величественный вид дому, особенное, если ими покрыта вальмовая крыша. Минус в этом случае только один – дороговизна материалов, но относительно других качеств и свойств vip материалы изготовлены на высшем уровне.

Виды кровельных покрытий

Расчет покрытия кровли

Чтобы расчеты кровельного материала были как можно точнее, их обычно проводят после установки стропильной системы.

Только после завершения сбора конструкции можно определяться с более подходящим материалом для покрытия кровли.

Выбирают материал, взяв во внимания погодные условия на местности, количество осадков и располагающих для строительства финансов.

Кроме этого, количество материала всегда больше, чем площадь крыши.

Помимо того, что уложенные материалы для тепло-, паро- и гидроизоляции влияют на это значение, прибавку дает и способ укладки материала, который проводят зачастую внахлест.

Дополнительно на количество кровельного материала влияет наличие добавочных элементов.

Во всех расчетах вам поможет калькулятор вальмовой крыши — онлайн.

Последний нюанс, который стоит учитывать – это количество потерь материала. Учитывая устройство вальмовой разновидности конструкции, которая представлена трапециевидными и треугольными скатами, необходим раскрой материала.

В таком процессе теряется около 30 %. Оптимальным решением, позволяющим избежать столь больших потерь, является использование черепицы битумного типа или штучного материала для кровли.

Стандартный принцип расчета количества кровельного материала:

• Рассчитывается площадь общего покрытия крыши;
• Делится на площадь одного листа материала;
• При этом учитывается не полная площадь материала для кровли, а на полезную его часть, т.е. на ту, которая покрывает поверхность. Для этого вычитают из общей площади материала расстояние, которое уходит на стыковку и нахлесты. Обычно такое значение равно 15 см.

Для более ясного представления о расчетах, можно рассмотреть два примера с использованием различного типа кровельного материала: шифер и металлочерепица.

Для шифера пример расчета следующий:

1. Обычно используют для покрытия семь листов волнового шифера, полезная площадь которых равна 1,335 м 2 .
2. Если применяются 8 листов такого материала, то значение полезной площади равно 1,56 м 2 .
3. Далее, значение общей площади крыши делят на значение полезной площади материала. Если площадь крыши, например, 26,7 м 2 то количество листов шифера, необходимого для оборудования кровли, равно 20 штук.

Пример расчета для металлочерепицы:

1. Выбирая подобный материал для покрытия, стоит знать, что чем меньше размер материала, тем больший размер стыков необходимо применять.
2. Изначально значение общей площади умножают на поправочный коэффициент, равный 1,1.
3. После этого получившееся значение площади делят на полезную площадь черепицы, в зависимости от ее размера и, соответственно размера нахлествов.

Если конструкция покрытия крыши комбинированная и сложная, то значение перерасхода может достигать 60%.

Калькулятор расчета крыши

Шаг стропил

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:

1. Изначально нужно выбрать ориентировочно предполагаемый шаг стропильной системы. Отталкиваться можно от вышеуказанных значений, т.е. расстояние равно 1 м.
2. Следующее значение, которое понадобится – это длина конька (ската).
3. После этого, длина стропила разделяется на ориентировочно выбранное значение шага. Полученный результат округляется до большего значения, после чего увеличивается на 1.
4. Последнее при расчете – это деление общей длины ската на значение из предыдущего пункта. Это и будет необходимое расстояние, которое нужно соблюдать в процессе установки стропильной системы.

На примере можно рассмотреть конструкцию, длина ската которого равна 12 м, а ориентировочно выбранное расстояние шага – 0,8 м:

1. 12 / 0,8 = 15. Если число в расчете получилось нецелым, то его следует округлить до ближайшего целого значения.
2. 15 + 1 = 16. Прибавка на единицу для более точных расчетов количества ног в конструкции.
3. 12 / 16 = 0,75 м. Это значение будет оптимальным расстоянием шага для стропильной конструкции.

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.

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

Заключение

Этап проектирования дома и всех элементов его конструкции достаточно сложный и кропотливый. Очень важно внимательно проводить все расчеты и каждый раз их перепроверять. Облегчить такую задачу может наглядное изображение в меньшем масштабе всей будущей конструкции.

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.

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 ≤ M_с , где М_с – 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 М_с, 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 ≤ M_с , 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) + (M_z/W_z) ≤ M_y , 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 ;
• W_z и M_z – момент сопротивления и значение изгибающего момента стропильной балки соответственно;
• M_y – 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: Н_к=0,5(L_bc – 0,5S)*tgА .

Далее определяем длину стропильной балки без свеса по формуле: H_aq=H_k*cosA .

Приняв тот факт, что L_oq=L_do, можем определить:

• Длину горизонтальной проекции угловой стропильной балки по формуле планиметрии L_oc= 1.22*L_do и, соответственно, размер самого диагонального стропило L_ac, используя теорему Пифагора и катеты L_oc и H_k;
• Длину конькового прогона, как продольный размер коробки здания, за вычетом удвоенной длины L_do, L_ak=L_cm-2L_do.

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 H_ad, 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.

3D Расчет четырехскатной шатровой (вальмовой) крыши

Инструкция к калькулятору расчета четырёхскатной крыши

Заполните размеры в миллиметрах:

Y – высота крыши, это расстояние от перекрытия чердака до конькового узла (вершины «шатра»). Значение Y влияет на угол наклона кровли (для четырехскатной крыши от 5 до 60 градусов). Угол наклона ската крыши определяется с учетом вида здания, назначения чердачного помещения, снеговой нагрузки и вида кровельного материала (например, для рубероида – 8-18°, шифер или металлические листы –14-60°, черепица – 30-60°). Если чердак будет нежилым, следует выбирать небольшую высоту (экономия материала для стропил, гидроизоляции и кровли), но достаточную для проведения ревизии, обслуживания и ремонта (примерно 1500 мм). Обязательно учитывать требования СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия» (актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*). Следует помнить, что на крыше небольшой высоты (угол наклона до 30 градусов) может накапливаться снег, что увеличивает нагрузку на стропильную систему крыши и негативно влияет на ее герметичность и долговечность. Высокая крыша (угол наклона 45-60°) дает возможность оборудовать жилое помещение под ее сводом и не позволяет осадкам задерживаться, но уязвима к сильным порывам ветра. Оптимальный угол наклона четырехскатной крыши часто находится в пределах 30-45 градусов.

X – Длина крыши (без учета свесов), фактически это значение длины фасадной стены Вашего дома.

Z – Ширина кровли определяется шириной постройки.

Если Вам необходимо рассчитать шатровую крышу для квадратного дома, то введите равные значения X и Z. Четырехскатную кровлю для дома прямоугольной формы (X и Z разные) называют вальмовой.

C – размер карнизного свеса, (необходим, для защиты стен и фундамента от атмосферных осадков) определяется с учетом климатических особенностей Вашего региона (СП 20.13330.2011) и общей архитектурной задумки.

Для одно- и двухэтажных домов с системой водоотвода минимальный размер C – 400 мм (согласно СНиП II-26-76*), без организации наружного стока воды не меньше 600 мм. Оптимальная величина свеса равна примерно 500 мм.

U – Ширина стропила.

W – Толщина стропила.

S – Шаг стропил, т.е. расстояние между соседними стропилинами.

U и W – важные параметры определяющие надежность всей стропильной системы. Искомое сечение стропила (UхW) зависит от: нагрузок (постоянные – вес стропильной системы, обрешетки, кровельного пирога; временные – снеговые, ветровые; особые – сейсмические воздействия, динамические нагрузки от промышленных взрывов), качества и вида применяемого материала (доска, брус, клееный брус), длины стропильной ноги, расстояния между стропилами. Примерное сечение бруса и шага (S) для стропил разной длины приведено в таблице.

Длина стропилины, мм	Шаг стропил, мм	Сечение стропила, мм
До 3000	1200	80х100
До 3000	1800	90х100
До 4000	1000	80х160
До 4000	1400	80х180
До 4000	1800	90х180
До 6000	1000	80х200
До 6000	1400	100х200

При выборе сечения стропил обязательно руководствоваться рекомендациями, наведенными в СП 64.13330.2011 «Деревянные конструкции» », СНиП II-26-76* «Кровли» с учетом СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия».

O1 – Ширина досок обрешетки.

O2 – Толщина досок обрешетки.

R – Шаг обрешетки (т.е. расстояние между соседними досками).

Обрешетка стропильного каркаса кровли выполняет опорные функции, ее сечение (ширина O1 и толщина O2) определяется весом, жесткостью кровельного материала и углом наклона крыши. Обрешетка должна обеспечивать достаточную поддержку, но в то же время не утяжелять конструкцию. Определить примерные значения ширины (O1), толщины (O2) досок для обрешетки и шаг (R) можно с помощью данных таблицы.

Заполняя поля онлайн калькулятора пальмовой крыши, нужно выбрать оптимальное сечения обрешетки и ее шаг в конкретном случае помогут рекомендации, приведенные в СП 64.13330.2011 «Деревянные конструкции», СНиП II-26-76* «Кровли» и СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия».

Если необходим чертеж, приближенный к требованиям ГОСТ, отметьте пункт «Черно-белый чертеж», это сэкономит цветную краску или тонер при печати.

Нажмите «Рассчитать».

Результаты расчета шатровой крыши:

Наш онлайн калькулятор с чертежами поможет Вам рассчитать материалы для обустройства шатровой или вальмовой кровли и создаст детализированные чертежи (с точными размерами всех деталей стропильной системы). Вы сможете бесплатно узнать площадь, ширину, высоту кровли, длину пиломатериалов для карнизов, коньков, стропил, обрешетки для каждой стороны крыши и необходимый объем древесины по каждой позиции. Такие данные позволят сформировать представление о стоимости четырехскатной крыши (составить смету) и закупить нужное количество пиломатериала для стропильной системы. Рекомендуется также получить консультацию квалифицированного специалиста (строителя-кровельщика с опытом реализации успешных проектов) по обустройству крыши, поскольку от ее качества, надежности во многом зависит комфорт и уют Вашего дома.

Расчет четырехскатной крыши: детальная работа с цифрами

Во время строительства дома возникают вопросы, как, например, расчет материала на крышу, которые напрямую связаны с его архитектурной формой – количеством скатов, наличием мансарды и т. д. При составлении проекта конструкции все его параметры должны быть тщательно выверены, чтобы обеспечить ей надежность и безопасность.

Четырехскатная крыша характеризуется двумя треугольными скатами (вальмами) с торцевых сторон. Ее классифицируют в основном как вальмовую, либо как шатровую. Вальмовая состоит из двух треугольников и двух трапеций (боковые скаты – равнобедренные треугольники, а фронтальные – правильные трапеции). Если ее скаты не достигают карниза в нижней точке, то ее называют полувальмовой. Коробка здания в этом случае имеет форму прямоугольника. Если же она представлена в виде квадрата, выполняют шатровую крышу, четыре треугольных ската которой сходятся в единой вершине.

Как рассчитать четырехскатную крышу: размеры основания, уклона ↑

Зная линейные размеры основания и угол наклона ее скатов, можно выполнить расчет четырехскатной крыши. Как правило, его проводят по следующему принципу: скаты делят на несколько элементов, каждый из которых рассчитывается отдельно, после чего полученные результаты суммируют. Таким образом можно подсчитать общую площадь четырехскатной крыши.
Несущая конструкция четырехскатной крыши имеет сложный каркас. Входящие в нее центральные стропила создают лишнюю нагрузку. Помимо этого, стропила должны выдерживать нагрузку покрытия кровли, а также снеговую и ветровую. Поэтому требуется дополнительно рассчитать параметры четырехскатной конструкции, например, вес кровельных и отделочных материалов, климатические особенности региона.

Очевидно, что любая неточность в подсчетах может иметь серьезные последствия, поэтому их проводят с большой аккуратностью и с учетом всех возможных вариантов.

При этом должны быть учтены также следующие показатели:

результаты расчета шага стропил , сечения стропил, пролетов конструкции стропил, результаты анализа несущей способности фундамента и опор. тип стропил (висячие или наслонные).

Грамотный расчет четырехскатной крыши требует учета данных метеорологических служб местности проживания. Для точного определения необходимой высоты кровли и углов наклона всех четырех скатов, необходимы следующие данные: показатели

силы и скорости ветра в районе строящегося дома; интенсивности осадков; используемого кровельного материала.

Проектирование и расчеты: делаем проект с помощью чертежа ↑

Прежде чем начать работы по обустройству крыши, ее необходимо спроектировать, рассчитать и выполнить чертеж будущей четырехскатной конструкции.

Уклон наклона скатов в зависимости от предназначения чердака, атмосферных нагрузок и типа материала для кровли колеблется в пределах 5º–60º.

В регионах с частыми сильными ветрами или с малым количеством осадков наклон скатов – небольшой, а в местностях со значительными снеговыми нагрузками и частыми дождями – существенно больше, 48–60º.

В свою очередь, на основе угла наклона выбирают материал для кровли:

5º–18º – рулонное покрытие, 14º–60º – кровельный металл, асбестоцементные листы; 30º–60º – черепичная.

Высота конька четырехскатной крыши при данном уклоне скатов рассчитывается по тригонометрическим формулам для прямоугольных треугольников.

Проект дома с четырехскатной крышей начинают с расчета стропил. Их сечение зависит от угла наклона скатов и суммарного значения ожидаемых общих нагрузок: веса конструкции стропил, кровельного пирога, снеговых и ветровых нагрузок. Минимальный запас прочности стропил должен составлять 1.4.

С помощью вычислений определяют также:

шаг стропил и их несущая способность, какие использовать стропила – наслонные или висячие, необходимость дополнительных элементов: раскосов, способствующих уменьшению нагрузки на стропила, или затяжек, предохраняющих конструкцию от расшатывания, необходимость в наращивании длины стропил или сдваивании балки для их усиления и т. д.

При проектировании стропильную систему рассчитывают:

на прочность – стропила не должны сломаться; на степень деформации при определенных параметрах, например, прогиб стропил для мансардных кровель не должен превышать 0, 4% их длины.

Особенности расчета нагрузки на стропильную систему ↑

Стропильная система находится под воздействием постоянных и временных нагрузок.
К первым причисляют массу кровли, обрешетки и контробрешетки, прогонов и самих стропил, а ко вторым – ветровые, снеговые и полезные – это нагрузка от потолков, водогрейных баков, вентиляционных камер и прочего, подвешенных к фермам.

При наклоне скатов более 60° не учитывается снеговая нагрузка, а при наклоне менее 30° – не учитывается ветровая. Параметры этих нагрузок могут быть скорректированы за счет имеющихся поправочных коэффициентов, в которых учтены местные климатические условия. Общую массу кровли вычисляют, исходя из площади сооружения и используемых материалов.

Расчет вальмовой крыши: онлайн калькулятор ↑

Подсчет материалов, необходимых для возведения крыши, осуществляют, взяв за основу правильный подсчет площади кровли.

Независимо от формы четырехскатной конструкции расчет этой площади сводится к вычислению площади простейших геометрических фигур – равнобедренного треугольника и трапеции. Например, в случае шатровой крыши все сводится к вычислению суммы площадей четырех одинаковых треугольников .

Для расчета крыш используют также специальные программы – онлайн калькуляторы. С их помощью определяют практически все необходимые для этого параметры:

объем материалов для кровли, тепло- и гидроизоляции, количество обрешетки, стропильную систему, уклон ската и другое.

Рассчитывая количество материала, помимо площади скатов, учитывается также:

Источник https://stbel.ru/remont-i-strojka/chetyrehskatnaya-krysha-s-pristrojkoj.html

Источник https://oreninstrument.ru/remont-i-strojka/4-skatnaya-krysha-2.html

Источник https://krovli-zabori.ru/krysha/valmovaya-chetyrehskatnaya-krysha-raschet-razmer-stropil.html