Расчет четырехскатной крыши дома

Расчет параметров четырехскатной крыши

Калькулятор расcчитывает длину стропил, высоту и площадь кровли 4-х скатной крыши.

По запросу пользователя Расчёт площади 4-х скатной кровли публикуем калькулятор, расcчитывающий длину стропил, высоту и площадь 4-х скатной крыши.
Для расчета потребуется знать длину и ширину основания и угол наклона скатов (предполагается, что угол наклона всех 4-х скатов одинаков). В итоге калькулятор вычисляет длину диагональных (вальмовых) стропильных ног, длину поперечных стропил, высоту крыши в самой высокой точке и площадь поверхности кровли. Детали вычислений находятся сразу за калькулятором.

Расчет 4-х скатной крыши

Шатровая крыша

Вальмовая крыша

Мы будем рассматривать 2 типа 4-х скатной крыши:
1) шатровая крыша — основание квадрат, боковые грани — одинаковые, или как сказали бы математики конгруэнтные равнобедренные треугольники (на первом рисунке).
2) вальмовая крыша — основание прямоугольник, две боковые грани — равнобедренные треугольники, другие две грани — трапеции (на втором рисунке).

• Отношение высоты крыши (h) и расстояния от центральной точки основания до ближайшего края крыши (b/2) соответствует тангенсу угла наклона ската. Отсюда, зная угол наклона, можно выразить высоту крыши:
• Аналогичным образом через косинус угла наклона можно выразить длину боковых стропил (e):
• Длину диагональных (вальмовых) стропил (d) можно посчитать дважды, используя теорему Пифагора следующим образом:
• И наконец, площадь кровли мы найдем как сумму площадей 4-х треугольников для шатровой крыши плюс площадь вставок из 2-х прямоугольников для длинных трапециевидных скатов в случае неравных сторон основания:

Следующий калькулятор можно использовать для вычисления тех же параметров, если известна высота крыши, а угол наклона требуется вычислить:

Расчет материала и площади четырехскатной крыши

Строительство дома является очень ответственным и дорогостоящим проектом, при этом один из наиболее сложных и затратных этапов – это строительство крыши. Правильный расчет ее площади может значительно сократить расходы на её возведение. В связи с этим необходимо четко осознавать порядок и методику выполнения расчета площади кровли. Первым делом нужно определить тип крыши, для которой будет выполняться расчет. Всем кто ищет ответ на вопрос, как рассчитать четырехскатную крышу будет полезна наша статья.

На сегодня различают следующие виды кровли, которые отличаются своей конструкцией:

• односкатная;
• двухскатная;
• четырехскатная;
• полувальмовая;
• мансардного типа;
• шатровая крыша;
• 4-скатная шпилеобразная.

Независимо от типа кровли, при закупке строительных материалов правильность произведенных расчетов имеет решающее значение. Учитывая тенденцию к постоянному росту цен на все стройматериалы, точное определение площади крыши станет эффективным способом для экономии денежных средств. А сама расчетная методика не столь сложная, она требует внимательности, знания школьного курса геометрии, знания геометрических параметров здания и конька, а также правильных названий элементов конструкции кровли.

Площадь четырехскатной крыши

Самым популярным сегодня вариантом кровли является четырехскатная, которая предполагает наличие 4-х скатов, расположенных под углом к основанию. Чтобы рассчитать площадь четырехскатной крыши нам понадобится:

• рассчитать эту величину для каждого ската;
• сложить вместе полученные значения.

Очень важно проверить результаты своих расчетов несколько раз, иначе в итоге можно получить излишки или дефицит строительного материала.

В большинстве случаев все строительные и проектные компании имеют в качестве исходных данных проекцию крыши, то есть площадь основы под ней. Перед началом расчетных работ разобьем зону проекции на простые составляющие фигуры: трапеции, треугольники, прямоугольники и квадраты. Формула расчета площади каждой из этих фигур хорошо знакома каждому школьнику, поэтому потребуется немного времени, чтобы при помощи калькулятора получить результат. Взяв во внимание, что каждый элемент проекции находится под углом, следует умножить его площадь на принятый косинус угла наклона скатов. После сложения всех полученных результатов получим площадь четырехскатной крыши. Как видно из описания, посчитать эту величину не вызовет особых сложностей у людей со средним уровнем знаний школьного курса геометрии. По этой причине многие строители возлагают функции по выполнению столь ответственных задач на своих производственных работников: прорабов, работников технического надзора и других инженерно-технических работников.

Одним из важных условий является производство расчета по карнизному свесу, а не краю постройки, иначе результат будет неверным.

Площадь четырехскатной крыши рассчитывается с соблюдением следующих правил:

• необходимо учитывать площадь следующих элементов: вентиляционные каналы, дымоходы, мансарду и её окна;
• длину ската измеряют от нижней части конька до верхней части карниза;
• для парапетов, свесов и брандмауэров следует добавить 5% длины;
• для того чтобы рассчитать необходимый расход строительного материала, нужно знать тип кровельного покрытия, так как каждый из них имеет свои нормы расхода;
• при покрытии битумной черепицей или рулонными материалами длина скатов уменьшится минимум на семьдесят сантиметров.

Следует знать, что рулонные материалы наиболее экономичный вариант покрытия крыши со сложной формой. Они идеально ложатся практически на любую поверхность, их монтаж не вызывает сложностей и проходит в минимальные сроки.

Расчет кровельных материалов

Приобретение кровельных материалов сопровождается значительными финансовыми тратами, оптимизация которых сможет сэкономить огромные суммы денег. По этой причине при расчете площади 4-х скатной крыши для закупки кровельного материала, необходимо учитывать следующие особенности:

1. Покрытие из шифера. Чтобы рассчитать квадратуру кровли под шиферное покрытие следует четко знать габариты дома и ширину свеса. Зная эти параметры, можно легко вычислить искомую величину по формуле: длину дома следует сложить с шириной двух свесов, после чего умножить на сумму ширины дома и ширины двух свесов и умножить на косинус угла наклона свесов. При закупке шифера следует учитывать, что его листы укладывают внахлест, поэтому потребуется незначительный запас в размере 5% от общего количества.
2. Покрытие из металлочерепицы. Для его расчета потребуется знать длину карнизных свесов по всему периметру здания, длину конька вдоль всей крыши, геометрические размеры дома, длину ендов и всех примыканий. При монтаже листов металлочерепицы оставляют до 15 % на прирезку, поэтому следует осуществить закупку с учетом необходимого коэффициента запаса.
3. Покрытие из мягких и рулонных материалов. Наиболее распространенный вариант обустройства крыши для четырех скатов. Расчетная формула зоны покрытия аналогична той, которая производится под шиферное покрытие с учетом дополнительных затрат на ендовы и конек.

Используя несложную методику проведения расчетов по вышеуказанным формулам можно получить достоверный результат, который при грамотном подходе конвертируется в сэкономленные на закупке строительных и кровельных материалов деньги.

Как можно рассчитать четырехскатную крышу?

Возведение загородного дома — это довольно ответственный строительный проект, требующий значительных капиталовложений. Наиболее сложным этапом в строительстве дома является возведение кровельной конструкции. К примеру, точный расчет четырехскатной конструкции крыши поможет существенно уменьшить затраты на ее обустройство. Поэтому нужно знать четкий порядок выполнения необходимых расчетов для крыши.

Типы четырехскатной кровли:

Легче произвести расчет крыши со скатами правильной формы без дополнительных сложных геометрических изломов.

Но сегодня при строительстве загородных домов пользуются большой популярностью вальмовые конструкции крыш с множеством скатов разной формы. То есть, крыша дома может одновременно иметь скаты трапециевидные, прямоугольные, треугольные и других геометрических форм.

Правила расчета четырехскатной крыши

Основные правила, которых стоит придерживаться при выполнении расчета четырехскатной кровельной конструкции:

1. Чертеж поверхности кровли нужно разбить на более простые геометрические фигуры и сделать для каждой индивидуальный рисунок с обозначением всех размеров. Чем проще геометрические фигуры, тем легче рассчитать четырехскатную крышу.
2. Для измерения длины конкретного ската крыши дома необходимо вычислить расстояние от конька кровельной конструкции до крайней линии карниза.
3. Рассчитывается каждый отдельный скат следующим способом — перемножаются площадь фигуры, косинус его угла наклона.
4. Если скат имеет форму неправильного прямоугольника, он разделяется визуально на простые геометрические фигуры, которые рассчитываются отдельно, а их значения складываются.

Расчет покрытия

Покупка строительных материалов для крыши требует серьезных финансовых затрат, при оптимизации которых можно существенно сэкономить. Поэтому, рассчитывая площадь четырехскатной кровельной конструкции для разных покрытий, рекомендовано учитывать следующие нюансы:

1. Для шиферного покрытия. Для вычисления площади крыши под кровельное покрытие из шифера необходимо знать точные габариты самого здания, ширину свеса. При наличии данных параметров намного легче рассчитать искомую величину по такой формуле — суммируется длина здания и ширины двух карнизных свесов, далее полученное значение умножается на сумму ширин здания и двух карнизных свесов; полученное новое значение умножается на косинус угла карнизных свесов. Также, покупая шифер, нужно учитывать нахлест, с которым отдельные листы шифера укладываются друг на друга. Примерно к рассчитанному количеству шиферных листов нужно добавлять еще пять процентов.
2. Для металлочерепицы. В данном случае для проведения расчетов понадобится длина карнизных свесов всего периметра дома, длина кровельного конька вдоль всей кровли, геометрические параметры здания, длина ендов, а также всех примыканий. При покупке листов профнастила дополнительно нужно учитывать то, что 15 процентов материала идет на прирезку.
3. Для мягких рулонных кровельных покрытий. Это самый распространенный материал для покрытия четырехскатных кровельных конструкций в частном домостроении. Расчет плоскости покрытия осуществляется так же, как для шифера, плюс дополнительно учитываются затраты на покрытие кровельного конька и ендов.

Применяя несложную технологию расчетов по выше представленным формулам, можно получить максимально точные данные по количеству необходимого стройматериала, например металлопрофиля, что поможет существенно сэкономить денежные средства при его закупке.

Заключение

Проектирование конструкции дома со всеми отдельными элементами — это достаточно сложная, кропотливая работа. На данном этапе главное — не ошибиться в расчетах, поэтому рекомендуется их по несколько раз перепроверять. Облегчить эту задачу поможет наглядный чертеж конструкции в уменьшенном масштабе.

Также расчет четырехскатной конструкции крыши можно произвести при помощи оналйн-калькулятора в интернете. Данный инструмент поможет рассчитать не только требуемое количество кровельного покрытия, но и пиломатериалы для изготовления стропильной системы и обрешетки.

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:

величина нахлестов; отходы при раскрое; величину свесов карниза и фронтонов.

Посмотрите, как выполняется расчет вальмовой крыши онлайн калькулятором.