Расчет вальмовой крыши: минимизируем затраты и отходы
Объемная и архитектурно выраженная вальмовая кровля неспроста становится день от дня популярнее. Даже самые простоватые проекты преображаются, если выбрать именно этот вид крыши. Но нужно быть готовым к определенным сложностям, ведь у такой структуры немало особенностей!
Ведь неспроста среди строителей существует убеждение, что в процессе такой крыши идет серьезный перерасчет кровельного материала и древесины для стропил.
На самом деле, чтобы этого не произошло, мы научим вас производить точный расчет вальмовой крыши и запасаться кровельным материалом так, чтобы излишек потом осталось немного.
Содержание
Виды и формы вальмовой крыши
Издавна самой распространенной формой крыши на Руси была двухскатная с фронтонами, украшенная резьбой. И только со временем появилась трехскатная, с одним фронтоном, и тростником или камышом в качестве покрытия.
И вот, наконец, в конце XIX века стали появляться классические четырехскатные кровли из соломы и очерета. Хотя привычной для российского народа они так и не стали, и особо распространены не были.
В основе современной вальмовой крыши – сложная конструкция из балок и стропил. В отличие от двухскатной крыши здесь есть не только скаты, но и хребты – пересечение скатов по горизонтали.
В процессе проектирования вальмовой крыши самая главная задача это правильно распределить нагрузку с расчетом веса кровли и площади, и при этом рассчитать все углы наклона каркаса. Здесь нужно будет взять во внимание шаг стропил, используемые материалы и качество древесины.
Конструкция вальмовой крыши состоит из двух противоположных треугольных и трапециевидных скатов.
Полувальмовая крыша отличается тем, что треугольные скаты не крепятся к карнизу, а образуют собой ломанную линию с фронтоном. Такие крыши называются голандскими или датскими. И полувальмовая крыша куда сложнее по своему устройству, чем классическая четырехскатная.
Шатровые крыши устанавливают тогда, когда стены дома представляют собой форму квадрата. Такую крышу рассчитать проще всего, ведь все скаты здесь представляют собой одинаковые равнобедренные треугольники.
А вот одним из самых сложных и смелых архитектурных решений считается соединение сразу нескольких вальмовых крыш в одну систему, Г-образную или Т-образную. Их расчет намного сложнее, чем у обычных крыш, и здесь наверняка понадобится помощь специалиста.
Зато такие крыши идеально подходят для устройства комфортных жилых мансард и других разных помещений, для которых обычно нужны пристройки. Чем плохи последние? Дело в том, что любая пристройка создает дополнительную нагрузку на основной фундамент, и как он себя поведет в процессе эксплуатации – неизвестно.
Особенно, если в процессе его строительства были допущены ошибки, о которых мало кто подозревает. А в этом случае капитальные стены дома продолжаются на веранде или кухне, а вся крыша составляет одну целостную конструкцию. Хороша в плане архитектуры также угловая крыша Г-формы.
Варианты внутренних четырехскатных конструкций
Давайте внимательно рассмотрим, каких типов бывает вальмовая конструкция стропил и чем существенно они отличаются друг от друга. Классическая вальмовая крыша выглядит таким образом:
Так собирают вальмовые скаты из накосных стропил:
Накосные стропила разрешено обрезать на одну высоту, и тогда вся конструкция получается намного прочнее:
Устройство датской полувальмовой крыши выглядит уже так:
И, наконец, самые сложные в исполнении вальмовые крыши также нуждаются в точном расчете:
Кстати, когда речь идет о небольшой беседке, здесь вы можете рискнуть и воплотить в жизнь даже такой необычный проект с красивыми стропилами:
Расчет уклона с учетом всех нагрузок
Уклон вальмовой кровли делают в диапазоне от 5 до 60°. Действительно, здесь практикуется такой низкий уклон, и крыша выглядит почти плоской. А сам выбор угла больше зависит от применяемого кровельного материала и эксплуатационных характеристик, как сила ветра, шапка снега и др.
Как только вы определились с формой стропильной системы, нужно рассчитать ее прочность. А именно, насколько она окажется надежной в плане снеговых и ветровых нагрузок.
Про ветер, конечно, здесь можно переживать меньше всего, ведь вальмовая кровля наиболее защищена от подъемной силы – все благодаря тому, что все скаты у нее находятся под наклоном, и нет фронтонов.
А вот давление снега учитывать нужно, тем более, если дом построен в средней и северной полосе России. Обычно, когда речь идет о двухскатной крыше, то нередко приходится выбирать: делать ее более пологой, чтобы не сорвал ветер в бурю, или более острой, чтобы многотонная шапка снега спадала сама?
В случае с четырехскатной кровле можно смело повышать угол наклона скатов, если, конечно, вас не смутит увеличенная стоимость древесины для стропил и кровельного покрытия.
Чем выше наклон ската, тем вероятнее, что снег попросту сползет под своим весом. А на крыше с наклоном от 60° он вообще не остается. Это тот самый случай, когда коэффициент µ равен нулю. Для сравнения: при угле наклона в 40° он будет равен 0,66, при 45° – 0,5 и при 50° – 0,33.
Точно рассчитать угол скатов вам помогут такие формулы:
Для мягких покрытий уклон может быть низким, так, для двух слоев нужны 15 градусов, а для трех допустимы 2-5°.
Также каждый вид кровельного материала требует свой уклон:
Кроме того, важно учитывать также снеговую нагрузку. Так, если в вашей местности снегопады внушительные, можно сразу забыть о малом уклоне. Т.к. снежная шапка, особенно слежавшаяся, способна весить только на одной крыше несколько тонн!
В таком случае можно обустраивать только крутой скат, и чем тот будет круче, тем больше материала для него понадобится. Кроме того, учитывайте и увеличенный нахлест материала на крыше сложной формы.
Измерение и вычисление сечения стропил
Рассчитать важно и водосточную систему для вальмовой крыши. В основном она зависит от угла наклона и площади крыши.
Вот как рассчитать вальмовую крышу при помощи таблицы с коэффициентами:
Чтобы найти длину центрального стропила, на торце периметра дома нужно отметить центр, а на середине толщины конькового бруса точку а.
От этой точки нужно поставить отметку на линии проекции в горизонтали от центрального стропила до вертикальной стойки – это будет точка b. Теперь от точки – b нужно отмерить расстояние до торца конька, и получается точка с.
По той же схеме вычисляют длину диагональных ребер и угловых стропил, и умножают полученное значение на коэффициент, который будет максимально близок к коэффициенту значению замеров.
Во время монтажа также производят свои замеры. Сначала на верхних торцевых частях мауэрлата по самому центру отмечают осевую линию, а по центру осевого бруса – линию центрального стропила.
Далее с шагом 60 см ставят отметки для промежуточных стропил на основании торца. После этого рассчитывается длина стропил от угла до центра торца. С противоположной стороны крыши парные стропила должны иметь такую же длину.
В этом вам поможет такая формула:
Крестообразные крыши сначала рассчитывают так же, как и обычные двускатные. Все зависит от того, какой формы скаты – треугольной или трапециевидной.
Нужно измерить площадь каждого, и тогда станет понятно, как рассчитать каждый элемент.
Подсчет количества кровельного материала
Сегодня бытует мнение, что достаточно сложно точно рассчитать кровельный материал для вальмовой крыши, ведь она имеет сложную форму и покрытие придется обрезать.
Но на самом дел все эти моменты можно просчитать, и мы сейчас расскажем, как именно. Вот приблизительная схема того, как укладывают кровельный материал на вальмовую крышу:
Итак, в первую очередь запланируйте 25 мм допуска на свес кровельного покрытия в карнизный желоб, причем это допуск может быть увеличен, если крыша имеет значительный уклон и или используются некоторые из систем водостока.
Чтобы рассчитать материал для ребер или конька, нужно их длину разделить на длину, которая покрывается одним лотком.
Также нужно запастись достаточным количеством реек для обрешетки: на каждый квадратный метр нужно 3 метра реек. Конечно, подрезать тут будет что:
А рассчитать площадь скатов для определения количества штучного кровельного материала вам помогут такие формулы:
Надеемся, наши формулы и иллюстрации помогли вам все рассчитать максимально правильно!
Онлайн-калькулятор для расчета
Для упрощения выполнения расчетов мы спроектировали онлайн-калькулятор. Чтобы воспользоваться им, пожалуйста перейдите на эту страницу. Там вы найдете все пояснения и сможете сэкономить время на проектировании.
Как грамотно провести расчет вальмовой крыши: формулы и порядок действий
Расчет вальмовой кровли считается сложной задачей, в идеале он должен выполняться профессионалами.
При отсутствии такой возможности его проводят с помощью кровельных калькуляторов и специальных программ, учитывающих все требования СНиП к таким конструкциям.
Такие сервисы помогают избежать досадных ошибок при самостоятельных вычислениях пропорций вальмовой кровли и ее элементов.
Особенности процесса
Исходными данными служат:
Расчет сложный из-за разных параметров (уклона, площади, формы) трапециевидных и вальмовых скатов и наличия дополнительных четырех хребтов помимо конькового.
Трудности возникают как при подборе сечения основных элементов каркаса, так и при расчете укрепляющих конструкций.
Отклонения в меньшую сторону не допускаются. Отклонения в большую – приводят к росту сметы и веса крыши.
В жилых домах вальмовую крышу зачастую приходится усиливать как минимум двумя вертикальными опорными стойками, даже в самом простом исполнении каркас всегда укрепляется подкосами.
Читайте об устройстве вальмовой кровли в нашей статье.
Подготовка к работе
Работы начинаются с создания простого, но подробного чертежа, позволяющего определить или проверить уклоны скатов, площадь всех поверхностей крыши (общую и скатов по отдельности), длину и сечение основных элементов).
По мере уточнения параметров чертеж крыши усложняется и выполняется расчет промежуточных стропил, доп. элементов и кровельного пирога.
На выходе застройщик должен получить точный план крыши (в идеале – с 3-D моделью) с указанием сечения, размеров, точек и способов крепежа каждого элемента.
Формулы и чертежи
При расчете последовательно:
Для точного расчета стоит использовать кровельные калькуляторы, вычисляющие указанные величины по тригонометрическим формулам:
Как рассчитать уклон с учетом всех нагрузок?
Допустимый уклон вальмовой крыши варьируется в пределах 5-60°, но проекты с малоуклонными или пологими скатами встречаются редко, при использовании листовых материалов уклон составляет как минимум 15°. При выборе уклона учитывают предполагаемые нагрузки:
В случае вальмовой крыши уклон скатов зависит от двух факторов – высоты крыши (т.е. расстояния от перекрытия или нижнего уровня до конька) и длины диагональных скатов (расстояния от верхнего угла их соединения до мауэрлата).
Справка! На уклон также влияют требования производителей кровельных материалов. Оптимальный уклон для большинства видов варьируется от 20 до 45°.
Пропорции элементов кровли
Расчет элементов таких конструкций включает:
Стропильная система
Данный этап считается самым сложным, любая ошибка при проектировании каркаса приводит к его перекосу в ходе монтажа или эксплуатации. При правильном подходе работы начинаются с уточнения пропорций коробки дома, после чего последовательно:
Из-за значительных (в 1,5-2 раза выше чем у рядовых центральных) нагрузок эти элементы рекомендуют делать сдвоенными или даже строенными.
На этом же этапе определяются способы обустройства карнизного свеса, соединения всех узлов и элементов и подбираются крепежи.
Из-за большой длины стропил карнизный свес в вальмовых крышах может формироваться с помощью кобылок, но в любом случае этот момент уточняется заранее.
Подробнее об устройстве стропильный системы вальмовой кровли мы писали здесь, а в этой статье представлена пошаговая инструкция по строительству стропильного каркаса.
Размеры обрешетки
Точный порядок алгоритма зависит от выбранного кровельного покрытия, но как правило:
Помимо рекомендаций производителя при выборе шага разряженной обрешетки рекомендуется учитывать его зависимость от шага стропил (см. таблицу ниже). При укладке сплошных видов материалы рассчитывают по схожей схеме с учетом обязательного компенсационного зазора между листами или широкими досками с 10-12 мм.
Кровельное покрытие
Стандартный алгоритм включает:
При выборе кровельного покрытия для вальмовой крыши следует быть готовым как минимум к 30% перерасходу любых листовых материалов из-за сложной формы скатов.
Особого внимания требуют кровли из металлочерепицы с вычурным или мелким профилем, укладываемая по особым схемам с большим числом точек крепежа. При расчете таких материалов для вальмовых конструкций производители рекомендуют умножать общую площадь скатов на поправочный коэффициент (от 1,1 и выше) и проверять результаты с помощью точной схемы раскладки листов.
В целом, мягкие рулонные разновидности с простым рисунком и мелкоштучная черепица для таких кровель считаются более подходящими и выгодными.
Сервисы, помогающие посчитать размеры и стройматериалы
Проверить свои расчеты по ориентировочным чертежам или выбрать оптимальную схему помогают кровельные онлайн-калькуляторы, включая:
Важно понимать, что большинство этих сервисов не предназначены для проектирования сложных крыш с нуля и позволяют получить данные лишь при наличии точных исходных данных.
К примеру, они рассчитывают уклон скатов при известной высоте конька, проверяют соответствие сечения пиломатериалов нагрузкам, но не определяют их). Но при необходимости выбора оптимального чертежа и подсчете сметы они весьма эффективны.
При уверенности в своих навыках можно спроектировать крышу (и все остальные части дома) с помощью специальных программ – КЗ-Коттедж, 3D Max, Автокад или Архикад. Новичкам и людям без архитектурного образования лучше подойдет программа ArCon.
Альтернативой сложным программам также служат приложения FloorPlan 3D, VisiCon, Home Plan Pro, Google SketchUp.
Полезное видео
Посмотрите полезное видео, как рассчитать вальмовую крышу с помощью онлайн-калькулятора:
Заключение
Подводя итоги стоит отметить, что расчет вальмовой крыши завершается подсчетом сметы, но исключительно после получения правильного и детализированного проекта.
Это же относится к определению точного количества материалов на ее возведение, приобретаемых как минимум с 5% запасом.
Калькулятор вальмовой крыши – расчеты, чертежи, 3D проект
Калькулятор вальмовой четырехскатной крыши позволяет выполнить комплексный расчет стропильной системы и кровли, а также предоставляет комплект чертежей и 3D-проект.
Скрытые чертежи и размеры доступны после оплаты доступа
Если вы оплатили подписку, авторизовались на сайте, но видите это сообщение, значит ваш браузер не совместим с функционалом калькулятора. Пожалуйста, используйте последнюю версию Google Chrome для продолжения работы с сайтом.
Вальмовая крыша – разновидность четырехскатной крыши с двумя торцевыми скатами в форме равнобедренного треугольника (вальмы) и двумя боковыми в форме равнобедренной трапеции. Несмотря на то, что среди стандартных конструкции являются наиболее сложными и трудоемкими в изготовлении (поскольку требуют создания громоздкой стропильной системы), благодаря отсутствию вертикальных стен строение обладает высокой обтекаемостью, тем самым обеспечивая надежную защиту от обильных осадков и значительных ветровых нагрузок.
Онлайн-калькулятор расчета вальмовой крыши от КАЛК.ПРО позволяет получить готовый проект конструкции с подробной сметой и комплектом чертежей для изготовления стропильной системы, кровли, обрешетки, гидроизоляции и т. д. Кроме того, сервис предоставляет инструменты для интерактивного 3D-моделирования с помощью которого можно наглядно оценить получившееся сооружение в реальных пропорциях. Все результаты сохраняются в личном кабинете и доступны для скачивания.
Крыша является наиболее сложным элементом дома при строительстве – любая ошибка на этапе проектирования, может привести к нарушению устойчивости конструкции и, как следствие, к дополнительным расходам на доработку.
Порядок расчета вальмовой крыши
После выполнения расчета, на вкладке «Вид в 3D» вы можете ознакомиться с трехмерной моделью конструкции, построенной в точности по заданным параметрам. Также для подписчиков доступен дополнительный инструмент – 3D-линейка.
Особенности чертежей вальмовой крыши
Для того чтобы получить общую высоту конструкции, необходимо сложить высоту стен, мауэрлата, стропильной системы, обрешетки, контробрешетки и кровельного материала.
Рекомендации
В целях экономии и при наличии определенных навыков, большинство владельцев земельных участков предпочитают заниматься строительством самостоятельно. Для того чтобы создать максимально безопасную и устойчивую вальмовую крышу, мы рекомендуем на этапе расчета внимательно ознакомиться с положениями соответствующих нормативных документов, а также изучить особенности технологии изготовления деталей и их сборки.
Основные требования перечислены в документах: СНиП II-26-76 (СП 17.13330.2011) «Кровли», СП 31-101-97 «Проектирование и строительство кровель», СНиП 2.01.07-85* (СП 20.13330.2010) «Нагрузки и воздействия», СНиП 3.03.01-87 (СП 70.13330.2011) «Несущие и ограждающие конструкции», СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2017) «Деревянные конструкции», ГОСТ 11047-90 «Детали и изделия деревянные для малоэтажных жилых и общественных зданий», ГОСТ 30547-97 «Материалы рулонные кровельные и гидроизоляционные», ГОСТ 25772-83 «Ограждения лестниц, балконов и крыш стальные».
В таблицах ниже представлены оптимальные параметры элементов для типовых конструкций на которые можно ориентироваться при использовании калькулятора вальмовой крыши. Если вас интересуют комментарии по данным пунктам и другие рекомендации по проектированию кровельных систем, перейдите на страницу раздела «Расчет крыши онлайн».
Параметр, характеристика
Расчет вальмовой крыши
С помощью калькулятора по расчету вальмовой крыши можно определить угол наклона, количество обрешетки и рассчитать стропильную систему. Также вам будет дана подробная информация о необходимом объеме строительных материалов. Выполните онлайн расчет вальмовой крыши дома.
Укажите кровельный материал:
Введите параметры крыши:
Ширина основания A (см)
Длина основания B (см)
Угол наклона крыши α (град)
Длина боковых свесов C (см)
Длина торцевых свесов D (см)
Сорт древесины для стропил (см)
Ширина доски обрешётки (см)
Толщина доски обрешётки (см)
Расстояние между досками обрешётки
(см)
Расчёт снеговой нагрузки:
Выберите ваш регион, используя карту ниже
Расчёт ветровой нагрузки:
Высота до конька здания
Результаты расчетов
Угол наклона подходит для данного материала.
Угол наклона для данного материала желательно увеличить!
Угол наклона для данного материала желательно уменьшить!
Высота подъёма: 0 см.
Длина конькового бруса: 0 см.
Площадь поверхности крыши: 0 м.
Примерный вес кровельного материала: 0 кг.
Количество рулонов изоляционного материала с нахлестом 10% (1×15 м): 0 рулонов.
Длина боковых стропил: 0 см.
Длина диагональных стропил: 0 см.
Количество вальмовых стропил: 0 шт.
Уменьшите шаг стропил!
Количество боковых стропил: 0 шт.
Количество рядов обрешетки (для всей крыши): 0 рядов.
Равномерное расстояние между досками обрешетки: 0 см.
Количество досок обрешетки стандартной длиной 6 метров: 0 шт.
Примерный вес досок обрешетки: 0 кг.
О калькуляторе
Онлайн-калькулятор вальмовой крыши поможет рассчитать её параметры: объём кровельных и изоляционных материалов, обрешётки, прочность стропильной системы, корректность угла наклона кровельных скатов. В базе калькулятора содержатся сведения о большинстве кровельных материалов. Это металлочерепица, битумная, керамическая и цементно-песчаная черепица, битумный и асбестоцементный шифер, ондулин и другие материалы. Поэтому воспользовавшись данным калькулятором вы сможете более точно рассчитать конструкцию и определиться с будущей постройкой. В данном калькуляторе рассматривается классический вариант вальмовой крыши с равными скатами и равными углами скатов по отношению к основанию крыши.
Прежде чем конструировать вальмовую крышу, ознакомьтесь с нормативными документами, такими, как СНиП 2.08.01-89 «ЖИЛЫЕ ЗДАНИЯ».
Обратите внимание!
Рекомендуемые параметры рассчитываются согласно СНиП «Нагрузки и воздействия» и ТКП 45-5.05-146-2009.
Вальмовая крыша представляет собой своеобразный вариант двускатной крыши, но в профиль представляющей форму трапеции. На торцах вальмовой крыши находятся скаты, по форме напоминающие треугольники (так называемые вальмы). Крыша имеет в общей сложности 4 ската (два боковых и два торцевых) и 4 ребра (так называемые диагональные стропила).
Такая конструкция хоть и сложнее обычных двускатных крыш, но имеет свои преимущества, к тому же вальмовая крыша прекрасно выглядит.
Существуют также полувальмовые крыши, в которых вальмовые скаты меньше по длине и не достигают карниза.
Для отделки вальмовой крыши можно использовать всевозможные кровельные материалы. При их выборе следует учесть особенности климата вашего региона и обратить внимание на предъявляемые материалами эксплуатационные характеристики.
При заполнении полей калькулятора вы можете узнать дополнительную информацию, расположенную под знаком 
.
Если у вас возникли вопросы или появились предложения по данному калькулятору, вы можете написать нам, используя форму комментариев внизу страницы. Будем рады услышать ваше мнение.
Дополнительная информация о результатах расчётов
Угол наклона крыши
Здесь вы увидите сообщение о том, соответствует ли указанный угол наклона крыши нормам по кровельному материалу. Если угол не будет соответствовать, то вам будет рекомендовано его изменить.
Высота подъёма
Высота крыши от ее основания до конька (свесы не учитываются).
Длина конькового бруса
Коньковый брус будет иметь данную длину между вальмами.
Площадь поверхности крыши
Площадь всей поверхности, включая имеющиеся свесы. Данный параметр поможет вам рассчитать необходимые материалы для строительства.
Примерный вес кровельного материала
Суммарная масса выбранного кровельного материала, необходимого для крыши заданных размеров.
Количество рулонов изоляционного материала
Необходимое количество изоляционного материала. Указано количество в рулонах, исходя из стандарт — 15 метров в длину, 1 метр в ширину. При расчете также учтен нахлест 10 %.
Нагрузка на стропильную систему
Максимальный вес, оказываемый на стропильную систему. Учитываются ветровые и снеговые нагрузки выбранного региона, угол наклона крыши, а также вес всей конструкции.
Длина боковых стропил
Расчетная длина стропил с учетом свесов.
Длина диагональных (накосных) стропил
Длина каждого из четырёх диагональных стропил (рёбер).
Количество боковых и вальмовых стропил
Общее количество стропил для боковых и вальмовых скатов, не считая четырёх диагональных стропил.
Минимальное сечение стропил / Вес стропил / Объем бруса
Количество рядов обрешетки
Число рядов обрешётки, которое понадобится для всей кровли с заданными параметрами. Обязательно уточните необходимое количество рядов обрешетки для выбранного кровельного материала, это вы можете сделать у продавцов кровельных материалов.
Равномерное расстояние между досками обрешетки
Чтобы равномерно расположить обрешетку, следует использовать указанный здесь шаг. Он обеспечит необходимую прочность кровли и сэкономит материал.
Объем досок обрешетки
Объем досок на обрешетку (для всей крыши). Это значение поможет вам при расчете стоимости пиломатериала.
