Расчет стропильной системы вальмовой крыши: как все сделать правильно и избежать ошибок

Особенности вальмовой крыши

Невозможно сделать правильный расчет без понимания самого предмета. Каждый элемент стропильной системы играет очень важную роль, любые ошибки оказывают крайне негативное влияние на общие показатели прочности и устойчивости системы. Даже небольшие просчеты могут становиться причиной возникновения аварийных ситуаций. Из каких деталей состоит вальмовая крыша?

Стропильная система вальмовой крыши отличается от обычной двускатной

Таблица. Составляющие вальмовой крыши

Опоры для диагональных стропил

При выборе вальмовой крыши надо знать о ее преимуществах и недостатках.

Преимущества конструкции:

• во время строительства нет надобности учитывать направление преобладающих ветров, крыша имеет полностью одинаковые параметры парусности со всех сторон;
• крыша жесткая, может выдерживать значительные снеговые и ветровые нагрузки. Использование специальных элементов дает возможность перекрывать дома с большой площадью;
• не имеет фронтонов, что несколько облегчает и уменьшает объем кладочных работ.

Вальмовая крыша позволяет сэкономить на возведении фронтонов дома

Недостатки:

• требует много пиломатериалов, это увеличивает сметную стоимость строения;
• технологическая сложность. Процесс возведения вальмой кровли имеет много индивидуальных нюансов, такие работы могут выполнять только очень квалифицированные строители;
• большое количество непродуктивных отходов кровельных материалов. Особенно это касается металлических кровель – отрезанные под углами куски приходится выбрасывать.

Основными недостатками вальмовой крыши считаются сложность возведения и большое количество отходов строительных материалов

Общий алгоритм функционирования калькулятора

В сети есть много различных калькуляторов, но все они действуют по одинаковой схеме и используют одни и те же формулы. Ни один из них не может изменить математические принципы расчетов, программа включает в себя общепринятые нормы и формулы. На выходе пользователи получают параметры и количество стропил, в том числе и располагаемых по диагоналям. Подсчитывается длина конька, объем пиломатериалов для обрешетки. При желании можно подсчитать количество кровельных материалов в зависимости от их типа, метраж гидроизоляционных материалов и т. д. Пользователю надо по очереди вводить исходные данные, при этом следует использовать рекомендованные размеры.

Пример онлайн-калькулятора для расчета вальмовой крыши

Какие формулы применяет калькулятор? Приведем лишь некоторые из них.

1. Высота конька. H (высота конька) = b (ширина здания) / 2 × tan A (угол наклона ската). От высоты конька зависят параметры всех элементов вальмовой крыши.
2. Длина накосных стропил. C (длина стропилины) = b (ширина здания) / 2 × cos A (угол наклона ската). Это самые длинные и нагруженные детали стропильной системы, их прочности уделяется повышенное внимание.

   Формулы расчета высоты конька и длины накосных стропил

3. Длина обыкновенных стропильных ног. D (длина стропилины) = h2 (высота в коньке) + b2 (ширина здания) / 2. Количество ног учитывает ширину утеплительных материалов. Ширина и толщина выбирается в зависимости от действующих нагрузок.
4. Площадь вальмовой крыши. Программа автоматически суммирует площадь всех скатов. Размеры треугольных скатов определяются по формуле S (площадь ската) = [a (ширина треугольника)×h (высота треугольника)]/2. Площадь трапецеидальных скатов вычисляется по формуле S = (a+b)×h/2, где a – длина ската в коньке, b – длина ската по линии карниза, h – высота ската.

   Формула расчета площади вальмовой крыши

Калькулятор расчета площади вальмовой крыши

Перейти к расчётам

Устройство кровли

Относится вальмовая кровля к категории четырёхскатных крыш. Два противоположных ската у неё – это трапеции, два – треугольники. Стыкуются они между собой так называемыми угловыми стропилами, которые создают границы между скатами. Это несущие элементы вальмовой кровли, от сечения которых зависит несущая способность конструкции в целом.

Кроме угловых стропил в плане несущих конструкций, в вальмовой крыше есть и другие элементы:

• коньковый брус, который является опорой для основного количества стропил;
• стропильные ноги центральные, они опираются на мауэрлат крова одним концом, другим на конёк, располагаются в плоскости трапециевидного ската;
• стропила вальмовые, формируют вальмовые скаты, упираются верхними концами на угловые стропила.

Как пользоваться калькулятором расчета количества стройматериалов вальмовой крыши

Ничего особо сложного нет — главное внимательно вводить все исходные данные с учетом рекомендованных размеров нагруженных элементов стропильной системы. Калькулятор позволит узнать стоимость строительных материалов, ознакомиться с чертежом и номенклатурой. Перед началом работ рекомендуется тщательно изучить инструкцию, на большинстве сайтов она довольно подробная.

Шаг 1. Перейдите к полям заполнения, с этого начинается работа на каждом калькуляторе. Выберите тип кровли для вальмовой крыши. Предлагаются два варианта.

1. Жесткая. Имеется в виду металлическая черепица, металлопрофильные листы, асбестоцементный шифер или штучная черепица. Жесткая кровля имеет больше отходов, калькулятор посчитает их количество в зависимости от параметров крыши.
2. Мягкая. Здесь выбор небольшой. Применяется только битумная черепица.

Прежде всего нужно указать тип кровли

Конкретные названия кровельных материалов вносить не нужно, надо лишь отметить тип.

Шаг 2. Укажите длину, ширину строения и его высоту. Высота – расстояние от потолочного перекрытия до конька, от нее во многом зависит объем чердачного помещения. Ширина строения – это не ширина дома, а ширина стропильной системы с учетом свеса кровли от стены до края крыши.

Далее указывают основные параметры дома

Шаг 3. Из каких материалов будут изготавливаться стропильные ноги. Чаще всего применяются доски 50×150 мм, но размеры могут изменяться в зависимости от климатической зоны расположения здания. К примеру, в северных регионах ширина досок может достигать 200 мм и более. Такая ситуация объясняется двумя причинами: высокими значениями снежного покрова и необходимостью устанавливать утеплитель толщиной не менее 25 см.

Следующий важный параметр — сечение стропил

Шаг 4. Отметьте, какая будет крыша – теплая или холодная. Этот параметр влияет на несколько факторов, от которых зависит алгоритм расчетов.

1. Теплая крыша. Расстояние между стропильными ногами должно соответствовать ширине утеплительных материалов. В связи с такой зависимостью, на их количество влияет только этот фактор, нагрузки на крышу игнорируются.
2. Холодная крыша. Для холодной крыши шаг стропильных ног может достигать 90 см и более, главный критерий расчетов – максимально возможные в данном регионе усилия нагрузок.

Расстояние между стропилами выбирается в зависимости от наличия или отсутствия утепления

Размеры реек для обрешетки указываются стандартными, а на их шаг влияют технические характеристики кровельных покрытий. Обрешетка может быть шаговой или сплошной.

Шаг 5. Укажите размеры металлических листов и их перекрытие. Эти данные дают возможность узнать фактическую полезную площадь каждого элемента и их количество с учетом непродуктивных отходов.

Обязательно указывают размеры листов кровельного покрытия и ширину нахлестов

Если вы имеете желание подсчитать контробрешетку и мауэрлат, то поставьте галочки напротив этих элементов и внесите данные о них.

1. Мауэрлат. Его можно делать их бруса 150×150 мм или доски 50×150 мм.
2. Гидроизоляция. Рекомендованный нахлест 10 см.
3. Контробрешетка. Делается из брусков 50×50 мм.
4. Толщина утеплителя. Зависит от региона проживания, но не менее 10 см. Меньше запрещается, в нем будет появляться точка росы, что оказывает крайне негативное влияние не только на эффективность утеплителя, но и на длительность эксплуатации стропильной системы.

Чтобы рассчитать отдельные элементы системы, нужно поставить напротив них галочку

После заполнения всех имеющихся полей надо подтвердить ввод данных и нажать на специальную иконку. На выходе вы получите количество всех материалов, необходимых для строительства вальмовой крыши. Теперь остается узнать действующие цены на них и определиться с примерной сметой. Результаты расчетов можно отправить исполнителю по электронной почте, распечатать или сохранить в компьютере.

Результаты расчета калькулятор выдает в колонке рядом с исходными данными

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

Калькулятор расчета стропильной системы вальмовой крыши

Он дает возможность получать технические данные конструкции с чертежом. Это очень важная информация для строителей.

Для начала надо ввести в калькулятор следующие данные:

• высота крыши от перекрытия до конька;
• длина и ширина строения;
• планируемый свес кровли на карнизе (софит);
• ширина и толщина стропильных ног;
• расстояние между стропилами;
• ширина и толщина материалов для обрешетки под кровельное покрытие;
• шаг обрешетки.

Каждый параметр имеет буквенное обозначение

Это стандартные данные для большинства калькуляторов расчета. Данные могут вводиться в сантиметрах или миллиметрах, инструкция по работе с калькулятором конкретизирует параметры подачи.

Для удобства внесения нужных значений имеется принципиальный схематический чертеж вальмовой крыши с буквенными обозначениями каждого размера. Он позволяет застройщикам сориентироваться и не допускать ошибок при вводе исходных данных. Кроме того, этот чертеж объясняет, в каком формате калькулятор выдает результаты вычислений.

Калькулятор дает схематический чертеж, на котором каждый элемент имеет свое обозначение

Без калькулятора застройщик вынужден был состоятельно рисовать эскиз конструкции, определять длину и способы запила каждого элемента. Возникала проблема с отходами, было трудно использовать отрезки различной длины, а их при строительстве вальмовой крыши очень много. Иногда приходилось выбрасывать дорогие пиломатериалы из-за непонимания алгоритма их дальнейшего использования.

Как сделать эскиз вальмовой крыши

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:

Фактор повышенной нагрузки от снега предполагает сооружение конструкции с более крутым наклоном.Если ветер в районе расположения дома сильный и порывистый, то рекомендуется уклон делать не больше, чем 30 градусов.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.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

Какие результаты имеют пользователи

1. Общий план стропильной системы вальмовой крыши (вид сверху). На нем обозначены габаритные размеры конструкции, схематическое расположение стропил и обрешетки. Этот план имеет ознакомительный характер, на нем нет интересующей строителей деталировки.
2. Рабочий чертеж расположения стропил. Каждому из них присвоен свой номер, расстояния между элементами отображают заданные пользователем значения. Нумерация стропилины позволяет увидеть ее место расположения на крыше, а в дальнейшем узнать линейные размеры.
3. Чертежи скатов по двум проекциям. В связи с тем, что вальмовая крыша имеет по два абсолютно идентичных ската, чертежей также два. На них указана высота и ширина ската, ширина и высота карнизного свеса. Эти данные требуются для контроля основных конструктивных элементов, используются во время строительства как отправные точки при замерах.

Пользователь получает подробную схему стропильной системы

Важно! Рабочие чертежи всегда должны быть перед глазами у строителей, ни один параметр не может выходить за указанные пределы. Калькулятор выдает деталировку каждого элемента, за счет этого намного упрощается и ускоряется процесс подготовки деталей стропильной системы.

Часто допускаемые ошибки при расчете крыши

Многие даже опытные мастера, делая расчет вальмовой крыши, начинают сразу составлять чертеж и подробный план, что крайне неверно. За этими действиями скрывается основная ошибка – отсутствие замеров коробки здания. Общие размеры, конечно же, есть, но мало кто уделяет внимание стенам. Со стороны они кажутся ровными с идеально прямыми углами. А вот если взять и выполнить своими руками дополнительные точные замеры, то можно найти много невидимых погрешностей даже на новом доме. Игнорирование их приведет к тому, что составленный чертеж крыши будет содержать неверные размеры некоторых узлов. Эти ошибки помешают правильно смонтировать первые опоры.

Прежде чем сделать расчет четырехскатной кровли надо взять уровень, рулетку, строительный шнур и произвести новые замеры. С помощью шнура и рулетки между противоположными углами замеряют диагонали, уровнем проверяют высотные отметки стен. Хотя малые неточности, но они все равно будут и их надо исправить:

• Не параллельность стен коробки выравнивают за счет правильного расположения мауэрлата.
• Малую погрешность высоты каждой стены исправляют подкладками под мауэрлат.

Если, на удивление, выполненные своими руками контрольные замеры показали большие погрешности, в расчет и чертеж необходимо внести дополнительные элементы каркаса крыши для исправления недочетов.

Важно! Двумерный чертеж каркаса кровли создает ошибочное видение конструкции. Чтобы иметь полное представление о будущей крыше, необходимо создать самостоятельно объемную ее модель.

По разработанной модели проще определить, нравится конструкция или нет. На этапе проектирования еще можно что-то изменить. В дальнейшем это будет невозможно.

Совет! Подыскивая в интернете готовый чертеж под определенные размеры коробки дома, не следует брать подробные схемы со сложными формулами и латинскими обозначениями. Их сможет понять только специалист.

Для лучшего представления процесса строительства четырехскатной крыши на фото можно увидеть мастер-класс, где показаны все основные узлы и этапы их возведения.

Какую информацию получают строители

Профессиональные застройщики тоже активно используют в работе такие калькуляторы. Что им это дает?

Параметры стропил

Самые важные нагруженные элементы любой крыши – это стропила, именно от них имеют прямую зависимость все главные эксплуатационные характеристики. Каждая стропилина обозначается своим индивидуальным номером, рассчитана ее длина. Это касается всех видов как обыкновенных, так и накосных стропилин, нарожников. Теперь застройщик может правильно разметить стропилины, без проблем сориентируется с дальнейшим использованием коротких отрезков.

Подробный план дает возможность правильно разметить и установить стропила

Но это не все, калькулятор выдает очень подробный детализированный чертеж, на котором можно увидеть технологию запиливания узлов примыкания стропилин:

• расстояние от верхнего торца ноги до нижнего. Этот параметр дает возможность сделать требуемый угол наклона примыкания элементов;
• углы боковых запилов — этими плоскостями нарожники фиксируются к наслонным стропилинам.

Точный расчет помогает грамотно выполнить узлы примыкания стропил

Теперь при отрезании каждой стропильной ноги нет необходимости пользоваться угольниками.

Не каждый застройщик умеет обращаться с такими измерительными инструментами, что увеличивает вероятность ошибок. Их трудно исправить, последующая правильная подгонка уменьшает длину доски, ее уже нельзя устанавливать на планируемое место. Соответственно, надо изменять углы примыкающих плоскостей, а это опять может стать причиной ошибки.

Общие данные вальмовой крыши

Последний, но не мене важный, блок информации. Для общего представления подается площадь кровли, длина карнизов и конька. На основании данных об общей площади застройщик подсчитывает кровельные материалы с учетом их типа. Есть перечень всех элементов стропильной системы, их длина и количество. Данные суммируются, дается общий метраж стропильных ног и объем необходимых пиломатериалов на основании их ширины и толщины.

С помощью онлайн-расчетов застройщик получает точное количество кровельного покрытия

Что касается обрешетки, то и здесь калькулятор оказывает значительную помощь застройщикам – они знают длину каждой рейки в зависимости от ряда ее фиксации. Заготовки можно отрезать на земле и на крышу подавать уже подогнанные рейки, уменьшается количество отходов, ускоряются работы. Кроме того, значительно повышается безопасность строительных работ, пилить на земле легче, чем делать это на высоте в неудобном положении. По обрешетке также подсчитывается общая длина и кубатура пиломатериалов.

По результатам расчетов закупается необходимый объем пиломатериалов для стропильной системы

Видео — Калькулятор вальмовой крыши

Расчет на калькуляторе позволяет увидеть чертежи конструкции скатов и обрешетки, узнать требуемое количество стройматериалов. На основании полученных сведений застройщик может узнать стоимость вальмовой крыши и определиться конкретной сметой по материалам. Если у вас нет собственного опыта обустройства стропильных систем, то желательно дополнительно проконсультироваться с профессионалами. Для полноты информации надо понимать технологию возведения таких крыш, подробное описание есть на страницах нашего сайта.

Расчет расхода материалов кровельного пирога

В состав кровельного пирога входит гидроизоляция, а если чердак будет теплым, потребуется еще пароизоляция и утеплитель.

Количество гидро – и пароизоляции всегда совпадает. Эти материалы представляют пленку или мембрану. Отличается только место их крепления. Гидроизоляция укладывается сверху стропил, а пароизоляция изнутри. Рассчитать своими руками их расход можно по общей площади скатов, сделав допуск 20% для нахлестов.

Расход теплоизоляции зависит от количества стропил и расстояния между ними. Это связано с тем, что утеплитель укладывают между стропильных ног. Хотя это не столь важно, ведь общий расход все равно будет соответствовать общей площади скатов. Единственное исключение – не потребуется делать допуск для нахлеста.