Расчет вальмовой крыши

Вальмовыми называют крыши, состоящие из четырех скатов. По бокам дома расположены скаты такие же, как на обычных двускатных крышах, с тем отличием, что они не перекрывают всю поверхность. Оставшаяся непокрытая поверхность перекрывается дополнительными скатами, спускающимися к передней и задней части дома. Стыкуясь с коньком крыши двускатной, вальмовые стропила образуют треугольник.

Вальмовые крыши, наделены весьма привлекательным внешним видом, кроме того, они очень надежны. Однако соорудить их довольно сложно.

Для того чтобы произвести расчет вальмовой крыши, нужно выполнить два самостоятельных расчета: первый – стропильной системы, второй – площади крыши.

Для того чтобы правильно рассчитать углы наклона скатов такой крыши, нужно знать средние величины выпадающих в регионе строительства осадков, скорость ветра и, как всегда, учитывать свойства материала кровельного покрытия.

Для регионов, характеризующихся большим выпадением снега, к которым, в частности, относятся центральная часть РФ и Сибирь, выбирают углы порядка 40 градусов. При таком угле снег почти не задерживается на кровле.

К основным элементам конструкции вальмовой крыши относятся несколько видов стропил: накосные (диагональные), те которые направлены к углам стен и стропила скатов, имеющих форму трапеции.


От того, какой габаритный размер имеет дом, будет зависеть и количество стропильных элементов крыши: стропил, подкосов и т.д.

Человеку, не имеющему познаний и навыков в области строительства, самому практически невозможно выполнить расчет сложной вальмовой крыши. Услуги проектных организаций обойдутся недешево.

Для того чтобы «не промахнуться», индивидуальный застройщик должен сделать определенный запас прочности, тогда в дальнейшем с крышей не возникнет никаких проблем.

Нужно помнить, что сечение стропил крыши зависит от расстояния между стенами строения, от уклона, от того, какова нагрузка кровли (с учетом максимального слоя снега) и от расстояния между соседними фермами (шага стропил).

При длине стропильной ноги менее 3 м, ею может быть бревно с диаметром равным 10 см. в этом случае шаг стропил устанавливается равным 1,1 – 1,35 м.

При длине ноги до 5 м, диаметр бревна увеличивается вдвое, т.е. до 20 см, а шаг не меняется. Всегда сохраняется зависимость длины ноги от её диаметра.

В тех случаях, когда вышеуказанное правило не выполняется, для предотвращения возможных провисов бревен малого диаметра устанавливают дополнительные стойки или подкосы.

Итак, переходим к расчету стропильной системы. Обратимся к школьной геометрии и тригонометрии. У нас есть два основных ската, имеющих форму равнобедренной трапеции и два равнобедренных треугольника – вальмы.

Допустим, мы имеем длину дома А= 6 метров. ширину В= 4 метра. Выбираем угол наклона ската двускатной крыши в 40 градусов. Для удобства обозначим половину ширины дома индексом в=2 м .

  1. Определяем высоту крыши Н. Соs 40 = 0,839. tg=H/в, отсюда Н=в х tg40 =2х0,839= 1,678 м .
  2. Теперь можем вычислить длину ската двускатной крыши и, соответственно, длину стропил трапециевидной крыши. Обозначим длину стропила буквой С. Используем теорему Пифагора. С2=в2+Н2. Отсюда С = 2,61 м .
  3. Вычислить длину диагональных, или накосных, стропил (Е) можно из рассмотрения ската – трапеции. Нижнее основание трапеции А= 6 метрам. Выберем верхнее основание, в нашем случае это длина конька D, равным 4 метрам. Равнобедренная трапеция состоит из прямоугольника размером 2,61 х 4 и двух прямоугольных треугольников с размерами катетов 2,61 и 1 метр. Вооружившись теоремой Пифагора, вычислим длину гипотенузы, или диагональных стропил. Е=2,79 м .

В результате несложных расчетов мы вычислили длину накосных стропил Е=2,79 метр и длину стропил, расположенных под двускатной крышей С=2,61 метра. Теперь можно строить каркас крыши.

Для приобретения необходимого количества кровельного материала следует рассчитать площадь крыши. Итак, мы имеем две равнобедренные трапеции, основания которых равны соответственно 6 и 4 метрам, высота составляет 2,61 метра и два равнобедренных треугольника с основанием 4 метра, длиной гипотенузы 2,79 м а и с неизвестной высотой. Применим теорему Пифагора и найдем эту высоту G. G=1,95

Вспомним геометрию, найдем площадь трапеции S1 = 4х2,61+2х2,61х0,5= 13,05 кв. метров .

Определим площадь равнобедренного треугольника: 1,678х4/2=3,356 кв. метров.

Так как крыша состоит из двух трапеций и из двух треугольников, суммируем показания и умножаем на два. Получаем общую площадь крыши в 32,81 кв. метров. Итак, расчет вальмовой крыши в первом приближении мы произвели. Для упрощения расчетов вынос кровли за стропила не учитывается.

По материалам сайта: http://www.in-alto.ru