Gambrel-katuse kalkulaator - Materjalide, kulude ja mõõtmete hindaja

Mis on kelpkatuse kalkulaator?

Kelpkatuse kalkulaator hindab kelpkatuse pindala, katusematerjalide kogust ja maksumust selle pikkuse, laiuse, kõrguse ja alumise kaldenurga põhjal. Kelpkatus on aidatüüpi katus, mille mõlemal küljel on kaks kaldenurka: järsk alumine ja laugem ülemine kalle. Seda kuju kasutatakse sageli aitadel, talumajadel ja Hollandi koloniaalstiilis majadel, sest kahe kaldega konstruktsioon jätab katuse alla rohkem pearuumi kui ühe kaldega viilkatus.

Kuidas kelpkatus kujuneb

Kelpkatuse mõlemal küljel on kaks tasast osa, mida ühendab murdekoht ehk põlv. Alumine osa ulatub räästast ehk katuse alumisest servast järsu nurga all põlveni. Ülemine osa ulatub põlvest laugema nurga all harjani ehk katuse ülaosas asuva tipuni.

Kalkulaator kasutab põlve asukoha määramiseks levinud kokkulepet: ülemise kalde nurk on alumise kalde nurgast alati 45 kraadi võrra väiksem. Näiteks 60-kraadisele alumisele kaldele vastab 15-kraadine ülemine kalle. Selle reegli tõttu peab alumise kalde nurk olema suurem kui 45 kraadi. Alumine kalle suurusega 45 kraadi või vähem muudaks ülemise kalde nulliks või negatiivseks, mistõttu ei tekiks tegelikku katust.

Kelpkatuse pindala valem

Olgu W katuse laius, H selle kõrgus, L pikkus ja θ (teeta) alumise kalde nurk kraadides. Kõik suurused on antud jalgades, välja arvatud θ, mis on kraadides.

1. Leia ülemise kalde nurk: φ = θ − 45
2. Leia alumise osa horisontaalne ulatus: $r_l = \frac{H - \frac{W}{2} \times \tan\varphi}{\tan\theta - \tan\varphi}$
3. Leia alumise osa vertikaalne tõus: $h_l = r_l \times \tan\theta$
4. Leia ülemise osa ulatus ja tõus: $r_u = \frac{W}{2} - r_l$ $h_u = H - h_l$
5. Leia kummagi osa kaldpikkus ehk sarika pikkus Pythagorase teoreemi abil: $s_l = \sqrt{r_l \times r_l + h_l \times h_l}$ $s_u = \sqrt{r_u \times r_u + h_u \times h_u}$
6. Leia kogu katuse pindala, arvestades kõiki nelja katusepinda: $A = 2 \times L \times (s_l + s_u)$

Siin on $r_l$ ja $h_l$ alumise osa ulatus ja tõus, $r_u$ ja $h_u$ ülemise osa ulatus ja tõus, $s_l$ ja $s_u$ alumise ja ülemise osa kaldpikkused ning A kogu katuse pindala.

Mitte iga laiuse, kõrguse ja kalde kombinatsioon ei kirjelda tegelikku kelpkatust. Kui soovitud kõrgus on valitud alumise kalde jaoks liiga suur või liiga väike, tuleb ühe osa ulatuseks või tõusuks null või negatiivne väärtus ning sellist katust ei saa ehitada. Kalkulaator kontrollib seda ja kuvab tulemuse asemel veateate.

Kuidas arvutada materjalide kogust ja maksumust

Kui katuse pindala on teada, hindab kalkulaator materjalikoguseid valdkonnas tavapäraste katvuse määrade alusel:

$B = \frac{A}{100} \times 3$

$P = \frac{A}{32}$

$N = \frac{A}{100} \times 2$

$U = \frac{A}{200}$

kus B on sindlipakkide arv, P vineerist aluskatteplaatide arv, N katusekinnitite mass naeltes ja U aluskattematerjali rullide arv.

Kogumaksumus saadakse, kui iga materjali kogus korrutatakse kindla ühikuhinnaga ja tulemused liidetakse:

• Sindlid: 35 $ paki kohta
• Vineer: 25 $ plaadi kohta
• Naelad: 5 $ naela kohta
• Aluskattematerjal: 40 $ rulli kohta

$C = (B \times 35) + (P \times 25) + (N \times 5) + (U \times 40)$

kus C on kogumaksumus USA dollarites.

Need hinnad on hinnangulised. Tegelikud hinnad erinevad piirkonna, tarnija ja materjali kvaliteedi järgi.

Näidisarvutus

Võtame näiteks kelpkatuse pikkusega 40 jalga (12 m), laiusega 24 jalga (7,32 m), kõrgusega 12 jalga (3,66 m) ja alumise kaldega 67,5 kraadi. See on klassikaline „poolringi“ kujuline kelpkatus, mille ristlõike neli nurgapunkti paiknevad poolringil.

1. Ülemine kalle: φ = 67,5 − 45 = 22,5 kraadi
2. Alumine ulatus: (12 − 12 × tan(22,5°)) / (tan(67,5°) − tan(22,5°)) ≈ 3,51 jalga (1,07 m)
3. Alumine tõus: 3,51 × tan(67,5°) ≈ 8,49 jalga (2,59 m)
4. Ülemine ulatus: 12 − 3,51 = 8,49 jalga (2,59 m)
5. Ülemine tõus: 12 − 8,49 = 3,51 jalga (1,07 m)
6. Alumine kaldpikkus: √(3,51² + 8,49²) ≈ 9,18 jalga (2,8 m)
7. Ülemine kaldpikkus: √(8,49² + 3,51²) ≈ 9,18 jalga (2,8 m)
8. Katuse pindala: 2 × 40 × (9,18 + 9,18) ≈ 1 469,50 ruutjalga (137 m²)

Materjalid: umbes 44,09 pakki sindleid, 45,92 vineerplaati, 29,39 naela (13,3 kg) katusekinnitite massi ja 7,35 rulli aluskattematerjali. Hinnanguline maksumus: umbes 3131,88 $.

Teise näitena annab 40 jalga-pikkune ja 30 jalga-laiune aidakatus, mille kõrgus on 15 jalga (4,57 m) ja alumine kalle 60 kraadi, katuse pindalaks umbes 1 821,17 ruutjalga (169 m²). Selleks kulub umbes 54,63 pakki sindleid, 56,91 vineerplaati, 36,42 naela (16,5 kg) katusekinnitite massi ja 9,11 rulli aluskattematerjali; hinnanguline maksumus on umbes 3881,36 $.

Kuidas kalkulaatorit kasutada

1. Sisesta katuse pikkus, laius ja kõrgus jalgades.
2. Sisesta alumise kalde nurk kraadides. See peab olema suurem kui 45 kraadi; kalkulaator lubab väärtusi kuni 85 kraadini.
3. Kontrolli katuse visualiseeringut, et kuju oleks õige.
4. Vaata katuse pindala, materjalikoguseid ja hinnangulist maksumust.
5. Numbrite salvestamiseks või jagamiseks kasuta nuppu „Kopeeri tulemused“.

Kui sisestatud kõrgus ei sobi valitud laiuse ja kaldega, kuvab kalkulaator veateate, mis selgitab, et nende mõõtmetega kelpkatust ei ole võimalik moodustada, ning soovitab proovida järsemat alumist kallakut, väiksemat kõrgust või laiemat katust.

Muud katusetüübid võrreldes kelpkatusega

• Viilkatus: kaks tasast kaldepinda kohtuvad ühes harjas. Seda on lihtsam ja odavam ehitada, kuid kasutatavat pööninguruumi on vähem.
• Poolkelpkatus: kaldpinnad on kõigil neljal küljel. See on tugeva tuule korral stabiilsem, kuid pööninguruumi on vähem kui kelpkatusel.
• Mansardkatus: sarnaneb kelpkatusega, kuid sellel on kahe kaldepinna asemel neli. See suurendab siseruumi, kuid on kallim ehitada.
• Ühe kaldega katus: üks tasane kaldepind. See on kõige lihtsam ja odavam lahendus ning jätab kõige vähem siseruumi.

Ajalugu

Sõna „gambrel“ pärineb hobuse tagajalga tähistavast terminist; tagajalg paindub katuse profiiliga sarnase nurga all. See kujundus muutus Põhja-Ameerikas tavaliseks 18. sajandil, eriti Hollandi koloniaalstiilis hoonetes ja aitades. Ehitajad eelistasid seda, sest samasuguse koguse karkassipuidu juures tekitas see ülakorrusele rohkem kasutatavat ruumi kui viilkatus. Traditsiooniliste kelpkatuste karkass tehti puidust ning katus kaeti käsitsi lõhestatud puitsindlitega. Tänapäevastes lahendustes kasutatakse tavaliselt tehases valmistatud fermikonstruktsioone, asfalt- või metallkatust ja sünteetilist aluskattematerjali.

Korduma kippuvad küsimused

Millise kaldenurga peaksin sisestama? Sisesta alumise ehk järsu kalde nurk. See peab olema suurem kui 45 kraadi ja mitte suurem kui 85 kraadi. Kalkulaator arvutab ülemise kalde automaatselt alumisest kaldenurgast 45 kraadi võrra väiksemana.

Miks ütleb kalkulaator, et minu mõõtmetega kelpkatust ei ole olemas? Kindla laiuse ja alumise kalde korral annab kehtiva kelpkatuse kuju ainult teatav kõrguste vahemik. Kui kõrgus on selle laiuse ja kalde jaoks liiga suur või liiga väike, jääb murdepunkt katusest väljapoole, mis ei ole füüsiliselt võimalik. Proovi teistsugust kõrgust, laiemat katust või järsemat alumist kallet.

Kui palju maksab kelpkatuse ehitamine? Ainuüksi materjalid maksavad tavaliselt umbes 7 $ kuni 12 $ ruutjala kohta, paigaldatud kogumaksumus koos materjalide ja tööga on umbes 15 $ kuni 25 $ ruutjala kohta. Sama hoonealuse pinnaga viilkatusega võrreldes maksab kelpkatus tavaliselt 15 kuni 20 protsenti rohkem, sest karkass on keerukam.

Kui suur peaks kelpkatuse räästa üleulatus olema? Enamikul kelpkatustel ulatub räästas seinast 12 kuni 24 tolli võrra üle. Sobivat üleulatust mõjutavad kohalik kliima, hoone suurus ja ehitusnormid.

Milline katusematerjal sobib kelpkatusele kõige paremini? Asfaldisindlid on kõige tavalisem valik, sest need on taskukohased ja laialt saadaval. Metallkatuselt libiseb lumi hästi maha ning see kestab kauem. Seedripuitlaastud ja kiltkivi on kallimad võimalused traditsioonilise välimuse saavutamiseks.

Kuidas hinnata ülejäävate sindlite kogust? Lisa arvutatud sindlipakkide arvule 10 kuni 15 protsenti, et katta lõikamisel tekkivad kaod, ülekattekohad ja harjaplekk.