3D Расчет вальмовой крыши: основные принципы и методы

3D Расчет вальмовой крыши: основные принципы и методы

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.

Связанные вопросы и ответы:

Что такое 3D расчет вальмовой крыши

Итак, давайте разберемся, каких типов и подтипов сегодня строят вальмовые крыши:

• Вальмовая. Это традиционная четырехскатная крыша с треугольными скатами со всех торцевых сторон.
• Крыша, у которой вальма не доходит до карниза, называется полувальмовой.
• Шатровой называют вальмовую крышу, у которой одинаковые треугольники соединены вместе одной верхней точкой. К слово, когда-то на Руси поголовно строили именно такие крыши.
• Крестообразная вальмовая крыша – более редкий вид ввиду дороговизной исполнения и высокой трудоемкостью работ. Обычно ее строят на домах со сложной планировкой или отдельно только над входными дверьми.

Разобраться подробнее вам поможет наша схема:

Как мы уже говорили, если вальма не доходит до карниза, кровля называется полувальмовой. Как раз в этих местах ставят слуховые окна, чем полностью решается проблема необходимости в наклонных мансардных окнах. Но по сложности и по стоимости сооружения полувальмовая крыша выше других.

Самый простой пример вальмовой крыши (вполне эстетичный, заметим), это крыша треугольной формы. Все скаты здесь имеют одинаковый размер, и все углы равнозначны. Если вам подходит такая высота и конструкция, тогда отдайте предпочтение именно этому варианту – вы избежите мн??жества подводных камней и нюансов!

Единственный момент: вальмовая крыша в ее классическом варианте плоха тем, что у нее нет вертикальных плоскостей и мансардные или чердачные окна приходится располагать на наклонных стенах. В итоге такие элементы становятся самыми незащищенными в плане протечек во время дождя.

Какие принципы и методы используются при 3D расчете вальмовой крыши

Проведенный правильно расчет даст возможность оборудовать крышу, система какой будет прочной, неопасной, симпатичной и надежной. И даже если у вас есть желание заняться строительством самостоятельно, то для исполнения полного комплекса расчетов и квалифицированной маркировки понадобится приглашение специалиста. По другому результаты неверных вычислений могут быть пренеприятное . Не забывайте, что помимо вычисления показателей стропилин потребуется расчет и для всех других, используемых для крыши, компонентов.

Расчеты изготавливаются по обычным формулам

Непременным будет и производство добавочных разметочных реек с нанесёнными на них отметками всех установленных дистанций – это значительно понизит риск появления возможной оплошности.

Для квалифицированного исполнения монтажа стропилин нужно учитывать неточности расчета кровли. При этом выполняется очень конкретная статья и ведется определение всех мест фиксирования стропилин.

Размечивание создается при помощи установки 2 главных точек. Самая первая располагается на нижней обвязке сооружения (мауэрлате), определенно по самому центру стены. Вторая – в середине бруска конька. Главное стропило обязано быть положено конкретно между этими 2-мя упомянутыми точками.

В проектах, предполагающих присутствие только 3 стропилин, установочное место оставшихся устанавливается очень легко. От уже закреплённого главного стропилины отмеряются туда и обратно отрезки, равные половине расстояния до бруска конька. Потом, строго паралельно основному, добавочные стропилины ложатся на эти отмеченные точки. Если например кол-во стропилин превосходит 3, то они ложатся по пролеткам конька одинаково.

Если вальмовая кровля строится собственными руками, то застройщику необходимо взять во внимание, что одинаковое распределение достигается дроблением длины конькового бруска на число, которое на единицу больше всего количества укладываемых стропилин – данный показатель демонстрирует расстояние, нужное для установки.

Показатель длины главных стропилин можно установить несколькими способами.

Совершенно простым, но не очень комфортным, считается вариант, согласно которому стропилины ставят на месте грядущей фиксирования. Потом на дереве очерчивается нужный для спила контур, по какому и отпиливается ненужная часть.

Второй, намного удобный, способ расчета системы стропил собой представляет математический расчет. Ставится высота пролета конька и длина проекции стропилин на поверхность крыши. Потом, согласно теоремы Пифагора, создается расчет длин стропилин. В этом варианте замер материала и отпиливание избытков выполняется на земле, а на кровлю подымаются уже готовые к монтажу детали.

Система вальмовой кровли напоминает собой систему палатки

И самый обычный прием, по какому комплекс коэффициентов длины стропилин и их зависимость от размеров сооружения и разных высот коньковых пролетов берутся в специализированных ремонтных справочниках. В этом варианте необходимо только узнать конкретные размеры согласно чертежу кровли, являющемуся частью общего проекта дома.

Каждый проект обязан принять во внимание угол наклона крыши. Чтобы установить расстояние, на каких будут закреплены промежуточные стропилины, за точку отсчета подбирается единственное стропило. Данную точку устанавливают на мауэрлате. Расчеты должны учесть, что длина стропилины обязана полностью совмещаться с дистанцией между углом строения и самой точкой.

Следующие стропилины ставятся одинаково с фиксацией их нижних концов на мауэрлате, а верхних – на диагональном стропилине. Вальмовые стропилины при этом ставятся с угловыми, образующими двускатную часть крыши, встык.

Тоже следует помнить о многих нюансах, например как размеры кровли, зависящие от размера всего здания. Чем тяжелее проект грядущей кровли, особенно сложные и больше конкретные расчеты нужны.

Какие современные технологии и инструменты используются при 3D расчете вальмовой крыши

Классический вариант состоит из 4 скатов. 2 из них имеют форму треугольника, 2 других — трапеции. Располагаясь под наклоном, в верхней точке они образуют конек. Сбоку они формируют наклонные ребра — они и называются вальмами. Сверху классическая система чем-то напоминает конверт.

Современная вальмовая крыша представляет собой более сложное строение. Ее стороны часто имеют неодинаковую геометрию, а коньки находятся на разном уровне.

К основным особенностям, характерным для конструкции вальмовой крыши (всех ее разновидностей), следует отнести особое расположение боковых поверхностей. Они идут от карнизного свеса и заканчиваются образованием ребер. Фронтонов у таких крыш нет, а их верх завершает конек.

К основным элементам вальмовой крыши следует отнести:

Подкосы . Подпорки, установленные по бокам строения, способствуют повышению сопротивляемости ветру. От центра опоры к диагоналям они проходят под прямым углом.

Шпренгели . Эти элементы находятся на укосине, соединяющей по углам 2 опоры. Они упираются в накосные стропила.

Нарожники . Это компактные перекладины. Они предназначаются для соединения мауэрлата и диагоналей.

Накосные (диагональные) стропила . Являются частями несущей системы. Они идут к углам дома.

Основные стропила . Эти детали предназначаются для поддержания конька. Они опираются на главный столб в периметре.

Коньковый брус . В этой перекладине сходятся боковые трапеции в верхней части постройки. Она укладывается на стойки.

Мауэрлат (опору) . Это удлиненный столб, который укрепляется по периметру внешней стены.

Вальмовую стропильную систему применяют при строительстве 4-угольного здания. Постройкам с большим количествам углов требуются более сложные верхние элементы.

Какие практические задачи решаются при 3D расчете вальмовой 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 = h²+ b²/ 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.

Какие факторы влияют на результаты 3D расчета 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.

Как проводится 3D расчет вальмовой крыши

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. В данной формуле– это ширина здания,– это угол наклона ската,– высота конька. Пользуясь таблицей тангенсов, узнается значение данного угла и проводится расчет.

Какие программные продукты используются при 3D расчете вальмовой крыши

Но не только с целью монтажа покрытия дома используется этот элемент строительства. Он применяется на производстве. Это красивейший продукт, с которого возводят заборы, калитки. Его применяют для строительства киосков, павильонов. Профнастил является самым востребованным элементом строительства. Его используют во время монтажа кровли, установки ограждений, калитки, создания киосков, павильонов, облицовки фасадов. Это очень востребованное изделие, обеспечивающее простое возведение, монтаж сложных элементов строительства. Профилированный лист отличается жесткостью, прочностью, долговечностью. Сам металл, из которого производится лист, покрыт цинком и полимерным веществом. Такая технология позволяет применять изделие в неблагоприятных местах. Полимер обеспечивает кроме защитных функций еще и декоративною. Благодаря ему листы имеют разные всего элемент все-таки применяется как изделие для монтажа покрытия дома. Очень насыщенной получается кровля, расчет которой можно провести с помощью простого программного обеспечения. Оно определяет показатели простых конструкций. В более серьезной программе нуждается сложная крыша. Рассчитать количественные данные для непростой конструкции помогут проектировщики, специальные программы. Калькулятор четырехскатной крыши также справиться с этой программные продукты нуждаются в установке на компьютер. Они требуют наличие знаний и опыта. Поэтому расчетчик больше подходит односкатным или двускатным кровлям. Ведь простая такая кровля. Расчет онлайн позволит самостоятельно рассчитать показатели для:- односкатной и двускатной модели. Расчет двухскатной крыши, калькулятор который выполняет, позволяет точно определить сложные параметры;- вальмовой, башенной и шатровой калькулятор позволяет не только определить количество необходимого профилированного листа, но и использование других видов материала. Точным является расчет крыши онлайн. Калькулятор может работать с металлочерепицей или черепицей. Программка показывает не только количественные показатели, но и как раскладывать профнастил. Калькулятор – это настоящий помощник непрофессионального строителя.