Калькулятор крыши гамбрел

Рассчитайте длины стропил, углы, площадь и объём чердака любой крыши гамбрел. Мгновенно, метрика и имперские.

Ширина(ft)

Длина(ft)

Нижний уклон(°)

Верхний уклон(°)

Карнизный свес(ft)

Фронтонный свес(ft)

Длина нижнего стропила

9.03 ft

R₁ = √(x₁² + y₁²)

Длина верхнего стропила

9.03 ft

R₂ = √(x₂² + y₂²)

Нижнее заложение

3.82 ft

x₁ + x₂ = W/2

Верхнее заложение

8.18 ft

x₂ = W/2 − x₁

Нижний подъём

8.18 ft

y₁ = x₁ · tanα

Верхний подъём

3.82 ft

y₂ = W/2 − y₁

Общая высота крыши

12.00 ft

H = y₁ + y₂ = W/2

Площадь нижнего сегмента

320.96 ft²

A₁ = (L+2g)(R₁+e)

Площадь верхнего сегмента

288.96 ft²

A₂ = (L+2g)·R₂

Общая площадь крыши

1219.82 ft²

Aₜ = 2(A₁+A₂)

Объём чердака

5892.35 ft³

V = 2L·crossSection

Оценка расхода черепицы

12.2 sq

1 sq = 100 ft²

Lower segment (R₁ = 9.03 ft) Upper segment (R₂ = 9.03 ft)

Что такое крыша гамбрел?

Симметричная крыша с двумя уклонами на сторону: нижний крутой (60–75°), верхний пологий (20–30°), стропила соединяются в колене.

Характерна для голландско-колониальных домов и американских амбаров.

Даёт на 40–50 % больше полезного объёма чердака, чем двускатная.

Геометрия крыши гамбрел

Поперечное сечение крыши гамбрел состоит из четырёх прямоугольных треугольников, по два на каждую сторону, с общим основанием, равным половине ширины здания. У нижнего треугольника горизонтальное заложение x₁, вертикальный подъём y₁ и гипотенуза R₁ (нижнее стропило). У верхнего треугольника заложение x₂, подъём y₂ и гипотенуза R₂ (верхнее стропило). Сумма двух заложений равна половине ширины здания.

В методе двух уклонов нижний и верхний уклон задаются независимо друг от друга. В методе полукруга оба стропила являются хордами полуокружности, диаметр которой равен ширине здания, и нижний и верхний уклоны всегда отличаются ровно на 45 градусов.

Плюсы и минусы

Плюсы

На 40–50 % больше полезного объёма чердака, чем у двускатной крыши той же ширины
Крутой нижний скат при уклоне свыше 60° быстро сбрасывает дождь и снег
Меньше кровельного материала на единицу внутреннего объёма, чем у вальмовой крыши с той же высотой потолка
Металлическая кровля с фальцевым соединением на крыше гамбрел служит 40–70 лет
Треугольные фронтоны облегчают устройство окон и слуховых окон
Подходит для простых прямоугольных планов здания, без вальмовых резов

Минусы

Соединение в колене собирает мусор и требует тщательной гидроизоляции стыка
При сильном ветре крутой нижний скат работает как вертикальная стена
Каркас сложнее, чем у двускатной крыши: два перелома уклона вместо одного
Гидроизоляция в месте перехода уклонов чаще всего становится причиной протечек
Больше материала на стропила на квадратный фут площади застройки, чем у пологой двускатной крыши
В некоторых пригородных районах местные объединения домовладельцев ограничивают крыши амбарного типа

Если второй этаж важен, будь то спальня, кабинет, мастерская или сенной чердак, крыша гамбрел оправдывает себя каждым кубическим футом. Если же верхний этаж служит просто утеплённым чердаком, двускатная крыша 6:12 собирается быстрее и течёт реже. Колено остаётся единственным слабым местом конструкции.

Строительные нормы США и требования к конструкции

Раздел R802 Международного жилищного кодекса (IRC) регулирует устройство деревянных стропильных систем. Крыша гамбрел выполняется как два независимых комплекта стропил, нижний и верхний, и каждый комплект должен соответствовать таблице пролётов для своей длины и сорта древесины. Врубка стропила не должна превышать одной трети высоты его сечения.

Стандарт ASCE 7 определяет расчёт ветровых и снеговых нагрузок. Для крутого нижнего ската применяются повышенные коэффициенты внешнего давления ветра, поскольку крутая поверхность работает как стена. Снеговая нагрузка на верхнем скате учитывается со стандартным понижающим коэффициентом уклона, но на нижнем скате у колена может возникать снеговой занос.

Колено воспринимает весь распор верхней стропильной системы. Для усиления обычно применяют сплошные прогоны, фанерные косынки, ригели у конька и поперечные связи между фермами.

Как рассчитать фермы крыши гамбрел

Длина нижнего стропила по осевой линии равна гипотенузе нижнего треугольника: R₁ = √(x₁² + y₁²). Фактическая длина после раскроя меньше R₁, поскольку вертикальный запил у колена и опорный запил на мауэрлате выполняются по граням стропила, а не по осевой линии.

Длина верхнего стропила: R₂ = √(x₂² + y₂²). Высота конька над мауэрлатом: H = y₁ + y₂. Коньковый брус берётся на один типоразмер шире, чем стропило.

Фанерные косынки в колене должны заходить не менее чем на 12 дюймов на каждое стропило от места соединения, иметь ту же толщину, что и стропило, и крепиться гвоздями 8d с шагом 3 дюйма по периметру.

Как использовать этот калькулятор крыши гамбрел

1
Выберите метод
Метод двух уклонов позволяет задавать нижний и верхний уклон отдельно. Метод полукруга фиксирует их традиционным соотношением в 45°.
2
Введите ширину здания
Ширина, это размер по внешним граням стен со стороны фронтона. Используйте футы (имперские единицы) или метры (метрические); переключить можно в любой момент.
3
Введите длину здания
Длина измеряется перпендикулярно стропилам. Используется для расчёта общей площади крыши и объёма чердака.
4
Задайте углы уклона
Нижний уклон обычно составляет 60–75°, верхний 20–30°. В справочной таблице ниже приведены типичные сочетания.
5
Добавьте свесы
Карнизный свес продолжает стропила за пределы стены; фронтонный свес продолжает конёк за торцевую стену.
6
Изучите результаты
Все 12 показателей обновляются при каждом изменении. Схема на экране перестраивается автоматически. Кнопка отправки не требуется.

Справочник типовых пролётов крыши гамбрел

Метод полукруга, угол разворота 60°, длина здания 20 ft, карнизный и фронтонный свес по 1 ft.

Ширина здания	Нижнее стропило (ft)	Верхнее стропило (ft)	Общая высота (ft)	Общая площадь крыши (ft²)
10 ft	5.00	2.59	5.00	378
12 ft	6.00	3.11	6.00	445
16 ft	8.00	4.14	8.00	578
20 ft	10.00	5.18	10.00	712
24 ft	12.00	6.21	12.00	845
30 ft	15.00	7.76	15.00	1046
40 ft	20.00	10.35	20.00	1380

Частые вопросы

›В чём разница между двускатной и гамбрельной крышей?

У двускатной крыши один скат на каждую сторону и треугольная торцевая стена. У крыши гамбрел два ската на каждую сторону: крутой нижний и пологий верхний, соединяющиеся в колене. Двойной уклон даёт на 40–50 % больше полезного объёма чердака при той же ширине здания.

›Какие углы у крыши гамбрел?

Нижние скаты обычно составляют 60–75° от горизонтали, верхние 20–30°. В методе полукруга верхний уклон всегда ровно на 45° меньше нижнего.

›Как рассчитать уклон крыши гамбрел?

Уклон, это угол наклона стропила от горизонтали. По подъёму и заложению уклон = arctan(подъём ÷ заложение). Стропило 12:12 имеет уклон 45°, а 24:12, около 63,4°.

›Какой верхний уклон у крыши гамбрел с нижним уклоном 60°?

В методе полукруга он составляет 15° (60° − 45°). В методе двух уклонов конструктивно подойдёт любой верхний уклон примерно от 10° до 35°.

›Какой уклон лучше всего подходит для крыши гамбрел?

Нижний уклон 60° и верхний 30° обеспечивают наилучший баланс высоты чердака, сброса снега и ветровой устойчивости для большинства жилых построек.

›Сколько служит крыша гамбрел?

Крыша гамбрел с битумной черепицей служит 20–30 лет, с фальцевой металлической кровлей, 40–70 лет, с кедровой дранкой 25–40 лет.

›Насколько больше чердачного пространства даёт крыша гамбрел?

Крыша гамбрел даёт на 40–50 % больше полезного объёма чердака, чем двускатная крыша той же ширины и высоты конька, поскольку крутые нижние скаты делают внутренние стены практически вертикальными.

›Подходят ли крыши гамбрел для районов с сильными ветрами?

В зонах с расчётной скоростью ветра выше 130 миль/ч крышам гамбрел требуются инженерные противоураганные крепления, блокировка стропил и более жёсткая схема обшивки. В районах со слабым и умеренным ветром они работают сопоставимо с двускатной крышей.

›Что такое метод полукруга для крыши гамбрел?

Метод полукруга вписывает оба стропила в полуокружность, диаметр которой равен ширине здания. Это заставляет нижний и верхний уклоны отличаться ровно на 45° и фиксирует общую высоту крыши на уровне W/2.

›Как рассчитать площадь крыши гамбрел с учётом свесов?

Общая площадь = 2 × [(L + 2g)(R₁ + e) + (L + 2g) × R₂], где L, длина здания, g, фронтонный свес, e, карнизный свес, R₁, нижнее стропило, R₂, верхнее стропило.

›Что такое колено на крыше гамбрел?

Колено, это перелом, в котором соединяются нижнее и верхнее стропила. Его усиливают фанерными косынками или сплошным прогоном, тщательно гидроизолируют, и именно здесь чаще всего возникают протечки.

›В чём разница между крышей гамбрел и мансардной крышей?

У крыши гамбрел два ската на каждую сторону и два треугольных фронтона по торцам. У мансардной крыши два ската на всех четырёх сторонах, без фронтонов.