复折式屋顶计算器
输入建筑尺寸和坡度即可立即得到椽长、角度、面积和阁楼容积。实时输出结果，支持英制和公制单位，两种计算方法，以及实时截面图。
什么是复折式屋顶?
每侧具有两个坡度的对称屋顶：下坡陡(60–75°)，上坡缓(20–30°)。两侧的椽在半高处的转折点相接，然后上椽在屋脊处汇合。从山墙一侧看，屋顶呈五边形，而非普通双坡屋顶的三角形。
常见于荷兰殖民式住宅和美式谷仓。17、18世纪纽约的荷兰移民用它建造农舍；由于陡峭的下坡能在不需要昂贵大跨度桁架的情况下形成宽敞的干草阁楼，同样的几何结构成为北美农业谷仓的标准做法。
建筑师不断回归复折式屋顶设计的原因在于阁楼容积。普通双坡屋顶将上层压缩成靠近屋脊的狭窄三角形。复折式屋顶把内墙推向接近垂直，在相同建筑占地面积下多获得40%到50%的可用空间。
复折式屋顶几何原理详解
复折式屋顶的截面由四个直角三角形组成，每侧两个，底边之和等于建筑宽度的一半。下三角形的水平边为x₁，垂直边为y₁，斜边为R₁（下椽）。上三角形的边为x₂，边为y₂，斜边为R₂（上椽）。两个水平边之和等于建筑宽度的一半。
在双坡度法中，你可以独立选择上坡和下坡的角度。在半圆法中，两根椽都是直径等于建筑宽度的半圆的弦，上下坡度之差恒为45度。
复折式屋顶的优缺点
优点
- 阁楼可用容积比同等建筑宽度的双坡屋顶多40–50%
- 陡峭的下坡在60°以上能快速排走雨雪
- 相比同高度的四坡屋顶，每单位封闭容积所需屋面材料更少
- 复折式屋顶上的立缝金属屋面可使用40–70年
- 三角形山墙便于加装窗户和老虎窗
- 适用于简单的矩形平面，无需四坡切割
缺点
- 转折点容易积存杂物，需要仔细做防水泛水处理
- 陡峭下坡在强风中表现得像一面垂直墙
- 结构比普通屋顶更复杂：有两处坡度转折而非一处
- 坡度过渡处的防水泛水是最常见的渗漏点
- 相比低坡度的普通屋顶，每平方英尺占地面积所需的椽材料更多
- 部分业主协会限制住宅区内的谷仓式屋顶
如果上层确实会被用作卧室、办公室、工作间或干草阁楼，复折式屋顶每一立方英尺都物有所值。如果上层只是隔热阁楼，坡度为6:12的普通双坡屋顶建造更快、渗漏更少。转折点仍是唯一的关键薄弱环节。
美国建筑规范与结构要求
国际住宅规范（IRC）第R802节规定了木结构屋顶的搭建标准。复折式屋顶由上下两组独立的椽构成，每组都必须满足其自身长度和木材等级对应的跨度表。椽在坐切口处的开槽深度不得超过椽厚的三分之一。
ASCE 7标准规定了风荷载和雪荷载的设计要求。陡峭下坡的风压使用更高的外部压力系数，因为陡峭表面的受力方式类似墙体。上坡的雪荷载使用标准的坡度折减系数，但下坡在转折点处可能出现积雪堆积。
转折点承受整个上椽系统的全部推力。常见的加固方式包括连续檩条、胶合板节点板、屋脊附近的系梁，以及桁架之间的横向支撑。
如何计算复折式屋顶桁架
下椽中心线长度为下三角形的斜边：R₁ = √(x₁² + y₁²)。实际切割长度比R₁短，因为转折点处的垂直切口和墙板处的坐切口都是沿椽的表面而非中心线测量的。
上椽长度为R₂ = √(x₂² + y₂²)。屋脊高出墙板的高度为H = y₁ + y₂。脊板的标称宽度通常比椽大一号。
转折点处的胶合板节点板应沿每根椽从接合点延伸至少12英寸，厚度与椽相同，并沿周边每3英寸用一根8d普通钉固定。
如何使用本复折式屋顶计算器
- 1选择方法
双坡度法可让你独立设置上下坡度。半圆法则将两者锁定为传统的45°关系。
- 2输入建筑宽度
宽度是山墙一侧的外部到外部尺寸。可使用英尺（英制）或米（公制），随时可切换。
- 3输入建筑长度
长度方向与椽垂直，用于计算屋顶总面积和阁楼容积。
- 4设置坡度角
下坡度通常为60–75°，上坡度为20–30°。下方参考表列出了常见组合。
- 5添加出挑
檐口出挑使椽延伸出墙体；山墙出挑使屋脊延伸出端墙。
- 6查看结果
全部12项结果会随每次按键实时更新，动态图会同步重绘。没有提交按钮。
常见复折式屋顶跨度参考表
半圆法，扫掠角60°，建筑长度20英尺，檐口和山墙出挑各1英尺。
| 建筑宽度 | 下椽（英尺） | 上椽（英尺） | 总高度（英尺） | 屋顶总面积（平方英尺） |
|---|---|---|---|---|
| 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 |