Расчет ломаной крыши

Расчет ломаной крыши

Аргументы «за» и «против» ломаных крыш
Строительные нормы при возведении крыши ломаного типа
Конструкции стропильной системы
Строительство ломаной крыши своими руками
Монтаж мауэрлата и балок перекрытий
Установка вертикальных стоек
Монтаж прогонов и ригелей — как рассчитать правильно
Сборка нижнего ряда стропил
Закрепление верхних стропильных ног
Заключительные работы
Изоляционные работы на крыше ломаной конфигурации

Ломаная крыша – это отличный вариант для тех хозяев частных домов, которые хотят расширить жилую площадь и максимально рационально использовать имеющееся под кровлей пространство. В нашем материале речь пойдет о строительстве ломаной крыши – рассмотрим разновидности конструкций, их достоинства, особенности этапов строительных работ.

Аргументы «за» и «против» ломаных крыш

Любая конструкция крыши целесообразна в той или иной ситуации. Выделить одну разновидность кровли, которая была бы идеальной во всех отношениях, невозможно. Поэтому рассмотрим все аргументы «за» и «против» сооружения крыши ломаного типа.

  • Благодаря такой кровле чердак можно превратить в полноценное жилое помещение, увеличив тем самым общую площадь для проживания.
  • Переделать крышу в ломаную конструкцию можно даже на старых в домах во время их реконструкции.
  • Общий вид здания получается более изящным и совершенным.
  • Наличие дополнительного теплого этажа под крышей позволяет существенно сократить теплопотери в зимнее время.
  • В зависимости от высоты крыши, мансарда может состоять из одного или двух уровней.

  • Чтобы сделать мансардный этаж жилым, необходимо будет провести довольно сложные работы по гидроизоляции и утеплению крыши.
  • В связи с тем, что потолки будут расположены под углом, высота стен несколько сократится.
  • Чтобы обеспечить доступ дневного света, необходимо строить мансардные окна – они обойдутся значительно дороже простых оконных рам.
  • Если наклонные мансардные окна в зимнее время будут засыпаны снегом, доступ света внутрь помещения будет ограничен.

Тем не менее, большинство недостатков могут быть скомпенсированными, при условии корректного монтажа ломаной крыши.

Строительные нормы при возведении крыши ломаного типа

Поскольку построить крышу ломаного типа достаточно сложно, такими работами должны заниматься профессиональные строители либо люди, обладающие определенными навыками и практическим опытом. В то же время, проектированием конструкции все-таки должны заниматься специалисты, так как рассчитать ломаную крышу без специальных технических знаний очень сложно – существует множество тонкостей и нормативов.

Существуют такие технические требования к ломаным крышам:

  1. Высота потолка мансарды должна быть не ниже 2,2 метров.
  2. Внутри помещения необходимо обеспечить качественную вентиляцию во избежание конденсирования влаги и протечек.
  3. Конструкция кровли должна предусматривать дополнительные ожидаемые нагрузки на стены мансарды.
  4. Финишное кровельное покрытие следует выбирать с малой массой и удобное в использовании.
  5. Чтобы сократить теплопотери, которые в мансарде существенно выше, чем на этажах, расположенных ниже, следует предусмотреть качественное утепление.
  6. Во избежание случайного возгорания при контакте с горячей поверхностью или короткого замыкания в электропроводке, все деревянные элементы стропильной системы конструкции ломаной крыши необходимо обработать антипиреновыми пропитками. Защита от плесени обеспечивается антисептическими средствами.

Конструкции стропильной системы

Примечательно, что стропила ломаной мансардной крыши могут быть только 2 типов. При этом весь каркас крыши может быть изготовлен только из наслонных стропил, либо сочетать в себе наслонные элементы на нижних скатах, и висячие – на верхних.

Так как рассчитать ломаную крышу дома необходимо для определения количества материалов, до начала строительства следует выяснить уклоны скатов. При этом верхние скаты могут быть наклонены на 15-30º, а нижние – на 60-70º.

Существует три варианта стропильной конструкции ломаной крыши:

  1. Вдоль стен мансарды устанавливают прямоугольные треугольники, которые для устойчивости скрепляют схватками. Стойки послужат каркасом для стен. Треугольные фермы делаются по типу наслонных стропил. В нижней части их убирают в мауэрлат. Верхняя часть треугольников стыкуется с висячими треугольными фермами, затяжка которых служит балкой перекрытия для мансарды.
  2. По следующей схеме нижняя часть стропильной ноги выходит за пределы внешних стен, а упор делается не на мауэрлат, а на балку перекрытия. При этом обязательна установка подкосов, которые вырубаются в балки перекрытий на глубину, не превышающую 30 % их толщины.
  3. Третья схема предполагает установку аналогичных предыдущим вариантам треугольников в нижней части и замену висячей системы верхних скатов на наслонную. Соединяющая нижние треугольники схватка служит опорой для установки стойки под верхний треугольник.

Строительство ломаной крыши своими руками

Для того чтобы собрать стропильную систему ломаной крыши своими руками, чаще всего используются пиломатериалы из хвойной древесины с влажностью в пределах 18-22 %, пропитанные антипиренами и антисептиками.

Методика сооружения каркаса включает несколько этапов.

Монтаж мауэрлата и балок перекрытий

Толщина таких балок будет зависеть от ожидаемой нагрузки. Как правило, используется брус 100×200 или 150×50 мм. Может быть одиночным или сдвоенным. Влияние в данном случае оказывает расстояние между стропилами ломаной крыши. Перед укладкой мауэрлатного бруса необходимо позаботиться о качественной гидроизоляции – уложить рубероид или толь.

Установка вертикальных стоек

В первую очередь, фиксируют угловые стойки, между которыми натягивают веревку. По ней выставляют все остальные опорные столбы, закрепляя их временными распорками. Отступы между опорами не должны превышать 2 м. При этом высота опор должна превышать уровень потолка мансарды ориентировочно на 10 см.

Монтаж прогонов и ригелей — как рассчитать правильно

На установленные заранее стойки укладывают прогоны и монтируют дополнительные опорные элементы. Данная конструкция в конце будет служить боковой стеной мансарды. Поверх прогонов фиксируют ригели или затяжки. Чтобы они не прогибались, в центральной части под них подставляют временные подпорки. Таким образом, во время установки верхнего участка стропильной системы двухскатной ломаной крыши можно не опасаться, что ригели проломятся под весом стоящего на них человека. Как только все затяжки будут установлены, их скрепляют досками для придания жесткости всей конструкции. Прибивать доски нужно с отступом в 20 см от центра затяжки в любую сторону.

Сборка нижнего ряда стропил

На мауэрлате делают разметку для установки нижних стропилин. Их установка производится с отступом в 1-1,2 м. Чтобы все стропильные ноги были одинаковыми, для их изготовления предварительно делается шаблон с запилом в верхней части балки. Нижние запилы выполняются уже на месте, после чего стропильные ноги фиксируют окончательно. Первыми устанавливают крайние стропильные ноги, а все остальные монтируют по натянутой веревке между ними.

Закрепление верхних стропильных ног

Для этих элементов также предварительно изготавливают шаблон. На крышах больших размеров верхние стропильные ноги стыкуются с коньковым прогоном. А если длина крыши не превышает 8-10 м, достаточно будет одних только подкосов.

Заключительные работы

На финишном этапе сборки каркаса в местах, где будут устанавливаться мансардные окна, стропильные конструкции необходимо укрепить поперечными брусьями. В конце выполняют обшивку фронтона – после этого каркас полностью закончен. Лучше всего заказывать готовые проекты домов у надёжных компаний. Благодаря такому подходу строительство крыши будет выполнено без каких либо проблем.

Изоляционные работы на крыше ломаной конфигурации

На готовый стропильный каркас необходимо уложить кровельный пирог. Первым его слоем будет мембрана для пароизоляции.

Конструктивные особенности и расчет ломаной крыши

Она позволяет избежать проникновения влажного пара внутрь утепляющего материала. Следующий слой состоит из утеплителя. Нередко им служит базальтовая вата. Обратите внимание, что для теплоизоляции утепляющий материал может быть уложен в несколько слоев, расположенных внахлест, чтобы устранить возможные «мостики» холода. Если где-либо в утеплителе останутся щели, мансардное помещение будет холодным, поскольку тепло станет быстро утекать из него сквозь крышу.

Материалы для утепления стоит брать с плотностью не менее 35 кг/м3, чтобы он мог держать форму и не спрессовываться на скатах с крутым уклоном. При этом использовать более мягкие рулонные утеплители не рекомендуется, поскольку они склонны быстро деформироваться, что приводит к образованию просветов и промерзанию кровли.

Для защиты утепляющего материала от влаги используется гидроизоляционная мембрана. Она выполняет две функции – свободно выпускает пар изнутри, и препятствует проникновению влаги и осадков извне.

Отдельно стоит отметить тот факт, что пространство под кровлей должно качественно вентилироваться. Это необходимо, поскольку из-за разницы во внешней и внутренней температуре, на деревянных конструкциях может скапливаться конденсат, который должен быть удален методом высушивания или естественного выдува. Особенно внимательно следует отнестись к обустройству продухов на ломаных кровлях, имеющих большое количество изломов и ендов. При недостаточной вентиляции в некоторых местах будет скапливаться конденсат, что в конечном итоге приведет к протечкам.

На финальной стадии обустройства кровельного пирога для ломаной крыши выполняется монтаж покрытия. Метод укладки материала будет зависеть от его разновидности.

Онлайн калькулятор расчета стропильной системы, обрешетки и угла наклона ската мансардной крыши

Кровля — важный элемент здания, от её надежной службы зависит долговечность и сохранность всего сооружения, включая отделку и оборудование. Процессы деструкции, выветривания, происходящие в природе, не щадят и кровлю. Это — атмосферные осадки, дождь, град. Летом, действие высоких температур, ультрафиолетовых лучей, озона, «кислотных» дождей, а также действие напряжений от конструкций нижележащего здания, механические воздействия при эксплуатации и ремонте.

Согласно СНиП II-26-76 «Кровли». Нормы проектирования принято выделять следующие элементы:

Крыша — верхняя несущая и ограждающая конструкция здания, предохраняющая его от воздействия окружающей среды.

Покрытие — верхнее ограждение здания для защиты помещений от внешних климатических факторов и воздействий. При наличии пространства (проходного или полупроходного) над перекрытием верхнего этажа покрытие именуется чердачным.

Кровля (кровельный ковер) — верхний элемент покрытия, предохраняющий здание от проникновения атмосферных осадков и механических воздействий.

Основание под кровлю — поверхность теплоизоляции, несущих плит или стяжек, по которой наклеивают слой гидроизоляционного ковра (рулонного или мастичного). В кровлях из листов — (опоры для закрепления листов) прогоны и обрешетка. Если кровля имеет теплоизоляционное основание, она называется «теплой».

Основной водоизоляционный ковер (в составе рулонных и мастичных кровель) — слои рулонных материалов на мастиках и слои армированных мастик, последовательно выполненные по основанию под кровлю.

Дополнительный водоизоляционный ковер (рулонный или мастичный) — слои из рулонных материалов или армированных мастик, выполняемые без усиления основного водоизоляционного ковра в ендовах, на карнизных участках, в местах примыкания к стенам, шахтам и другим конструктивным элементам.

Защитный слой — элемент кровли, предохраняющий основной водоизоляционный ковер от механических повреждений, непосредственного воздействия атмосферных факторов, солнечной радиации и распространения огня на поверхности кровли.

Кровельные и гидроизоляционные (см.

«Гидроизоляционные материалы») материалы рассматриваются по степени воздействия на них воды и атмосферных осадков. Кровельные гидроизоляционные материалы предназначены для защиты от атмосферных осадков (дождь, снег, град), т.е. от кратковременного (периодического) воздействия осадков.

Гидроизоляционные материалы призваны защищать строительные конструкции от постоянного воздействия воды, чаще всего под давлением.

Мастиками (см. «Гидроизоляционные материалы») называют искусственные смеси органических вяжущих, в том числе битумов, с тонкодисперсными минеральными или органическими наполнителями.

Читать еще:  Ванная на мансардном этаже фото

Для устройства защитного гидроизоляционного и пароизоляционного покрытия, грунтовки основания под покрытие рулонными и штучными кровельными материалами, применяются эмульсии.

Эмульсии — это двухфазные дисперсионные системы, в которых чаще всего дисперсионной средой является вода, а дисперсионной фазой — органические жидкости, в том числе битумы, дегти. Для уменьшения поверхностного натяжения на границе раздела двух фаз вводят эмульгаторы (мыла, концентраты, сульфито-спиртовой щелок и другие). Эмульсии готовятся в гологенизаторах.

Купить кровельные материалы в интернет-магазине.

astgift.ru

Расчёт мансардной крыши дома: что нужно знать для проведения расчетов

Отправим материал на почту

Существует два типа конструкций мансард: с покатой крышей, как правило, это переделки нежилых чердачных помещений и с ломаной крышей, которая предусмотрена конструкцией дома и проектируется изначально. Применение второго типа предпочтительнее, так как это дает больше полезного пространства. Однако, конструкция и расчёт мансардной крыши ломаного типа значительно сложнее. В этой статье будет показано, как при помощи специальных онлайн калькуляторов получить основные параметры мансардной крыши: количество и сечение основных несущих элементов, угол наклона бокового и висячего ската, вид кровельного материала, а также приблизительную стоимость и количество стройматериалов.

Мансарда является практичным и экономичным решением получения дополнительной жилой площади

Что нужно знать для проведения расчетов

В интернете можно найти множество онлайн калькуляторов, при помощи которых можно рассчитать мансардную крышу. Они могут быть специализированными – для расчёта сечения основных несущих элементов, полезной площади помещения, угла наклона скатов или распределения нагрузки на стропильные ноги или универсальными. Пользоваться второй разновидностью онлайн калькуляторов для неспециалистов в строительной сфере довольно сложно, так как эти программы потребуют для расчёта гораздо больше изначальных данных и оперируют такими специфическими терминами как мауэрлат, подкосы, стропила и т.п.

Внутренние пространство мансардной комнаты

Выделим основные элементы конструкции, размеры и количество которых должен выдать калькулятор крыши мансарды:

Основной несущий элемент конструкции крыши. Для жилых домов, чаще всего, в качестве материала изготовления стропил применяются балки круглого или квадратного сечения. Допускается использование? как массива древесины, так и клееного бруса. Различают два типа стропил:

Наслонные (от слова прислоняться) нижние концы устанавливается на стену здания, в средней части опираются на промежуточные опоры. Применяются в конструкциях ломаных крыш, если ширина пролета между несущим основанием превышает 4,5 м;

Висячие – применяются, если в строении не имеется внутренних несущих элементов: колонн, стен, балок, на которых могут расположиться дополнительные опоры. Максимальная ширина пролета составляет 6,5 м. Висячие стропила формируют покатые крыши и не слишком удобны для создания мансардных этажей.

Конструкции наслонных и висячих стропильных систем

Дополнительные несущие элементы (столбы), дающие конструкции крыши дополнительную прочность. В мансардах небольшой площади с упрощенной конструкцией они опираются на плиты перекрытия и поддерживают непосредственно стропильные ноги. В более сложных конструкциях мансардных крыш стойки опираются на лежни и являются несущим основанием для прогонов;

Один из наиболее важных элементов стропильной системы. Предназначен для перехода от бетонной или кирпичной стены к деревянным конструкциям. Проще говоря, это брус сечения от 150х100 мм до 200х200 мм, который укладывается на несущую стену вдоль нее и является основной опорой для стропильных ног. В качестве материала изготовления используются хвойные породы древесины. Особое внимание необходимо уделить вопросам защиты элемента от влаги и плесени, а также гидроизоляции между стеной и мауэрлатом.

Фактически, это тот же мауэрлат, но расположенный не на стене, а на чердачном перекрытии. Его основное назначение распределение нагрузки от стоек по большей площади. То есть стойки не будут давить на пол чердака в одной точке размерами 150х150 мм (что чревато повреждением перекрытия). Лежень распределяет давление от стоек на большую площадь, аналогично тому, как лыжи распределяют вес человека, и он не проваливается в снег.

Несущий элемент, предназначенный для поддержки стропил. Применяется, если скат крыши имеет большую длину и/или кровельный материал имеет значительный вес.

Внешний вид, названия и расположение основных элементов стропильной конструкции мансардной крыши

На нашем сайте Вы можете ознакомиться с самыми популярными в Подмосковье участками для строительства загородного дома. В фильтрах можно выставить желаемое направление, наличие газа, воды, электричества и прочих коммуникаций.

Расчет различных элементов мансардной крыши

Произвести расчёт площади мансардной крыши можно на калькуляторах двух типов. Первый, представляет собой приложение, написанное в какой-либо программе для расчётов, наиболее популярна – Microsoft Excel. Данный тип калькулятора довольно сложен, так как требует не только знаний в строительной сфере, но и определённого опыта использование Excel. Однако с его помощью можно произвести довольно точные вычисления.

Второй тип приложений, это небольшие онлайн калькуляторы, выложенные на сайтах компаний занимающихся строительством или реализацией строительных и кровельных материалов. Точность таких расчетов относительна, но они могут сориентировать покупателя, на какую примерно сумму ему нужно рассчитывать при постройке мансарды.

Зависимость крутизны нижнего ската от высоты помещения

Калькулятор вычисляет угол наклона нижних мансардных стропил при определенной ширине дома и планируемой высоте потолков. Для того чтобы рассчитать мансардную крышу необходимы следующие данные:

Размер стены под фронтоном – Вд;

Высота помещения – Нм;

Ширина помещения – Вм;

Ширина «глухой» площади мансарды – Вг;

Высота конька – Нк.

Калькулятор вычисляет угол наклона нижних мансардных стропил

Расчет осуществляется по простой геометрической формуле Вг=Нв/tg α. Как правило, такие приложения специально ограничивают возможность введения некорректных данных.

Расчет ширины мансардной комнаты

Калькулятор дает возможность рассчитать сразу несколько величин: вынос балок перекрытия и угол наклона мансардных стропил. Расчет может производиться как при внесении высоты помещения и угла наклона боковых стропил, так и в обратном порядке. Указав требуемые габариты помещения, можно получить угол наклона – α, боковых (нижних) стропил.

Расчёт высоты и угла наклона коньковых скатов

Данный расчет ломаной крыши необходим для получения общей высоты дома. При этом необходимо учитывать, что угол наклона стропил конькового ската, как правило, принимается в пределах 15°-30°.

Формула расчёта будет иметь следующий вид: Нк=Вм×tg β

Калькулятор потребует указать ширину мансардного помещения и планируемый угол наклона коньковых стропил. Также возможно решение обратной задачи, указал общую высоту всего строения и планируемую высоту потолка мансардного этажа программа рассчитает углы наклона коньковых и боковых стропил.

Расчет высоты «конькового треугольника» ломаной крыши

Расчёт длины стропильной ноги

Независимо от того является ли стропило частью нижнего или конькового скота формула расчета одинакова в обоих случаях: L=H/sinα(β), где

L – длина стропильной ноги;

Н – либо высота мансардного помещения Нм, либо высота конькового сегмента Нк.

α/β – соответствующие углы наклона стопил.

Расчет длины стропильной ноги

Расчёт нагрузок на конструкцию крыши и определение оптимального сечения стропильных ног

Основную нагрузку на несущие элементы крыши оказывает материал кровельного покрытия, а также снеговые и ветровые нагрузки. При этом закладывается запас прочности на случай стихийного бедствия, к примеру, ураганного ветра нетипичного для данной местности. При подборе сечения оперируют таким понятием как распределённая нагрузка. Эта величина зависит от количества стропил, соответственно от шага их установки – чем он меньше (большее количество стропильных ног используется), тем меньшего сечения будет каждый элемент.

Калькулятор для расчета стропильной системы мансардной крыши более сложный и потребует информации не только об угле наклона кровельных скатов, но и о расположении сооружения на местности, и о регионе строительства, чтобы определить уровень снеговой и ветровой нагрузки.

Расчет распределенной нагрузки на стропила

Тип кровельного покрытия

На данный момент наиболее популярными кровельными материалами для возведения мансардного этажа являются:

Металлочерепица – характеризуется высокой прочностью, устойчивостью к механическим повреждениям, выцветанию, температурным перепадам. Предоставляет широкий выбор рельефов и богатую цветовую палитру;

Кровельный профнастил – основные эксплуатационные показатели аналогичны металлочерепице, однако декоративные возможности сильно ограничены.Преимущественно используется в качестве кровли здание промышленного и технического назначения;

Целлюлозно-битумные листы (ондулин) – имеет ограниченный период эксплуатации (15-20 лет), выцветает на солнце, под влиянием морозов становится хрупким. В нормальном состоянии также демонстрирует довольно низкую механическую прочность;

Керамическая черепица – имеет высокие эстетические и эксплуатационные показатели, однако большой вес кровельного материала приводит необходимости использование усиленной стропильной конструкции.

Видео описание

В видео можно увидеть расчет мансардной крыши:

Снеговые и ветровые нагрузки

Зоны снеговой и ветровой нагрузки определяются по специальным картам. В зависимости от того в какой зоне находится дом при расчете в формулу мансарды подставляются те или иные коэффициенты.

Зонирование территории России по уровню снеговой нагрузки

Карта-схема раздела территории РФ по уровню ветрового давления

Расчёт толщины утеплителя

Аналогичным образом рассчитывается толщина теплоизоляционного материала для мансарды. По специальной карте выбирается коэффициент теплосопротивления в регионе строительства – это значение поставляется в программу, после чего указывается тип теплоизоляционного материала, а также материала для внутренней отделки с указанием толщины обшивки.

Карта регионов РФ с коэффициентами теплосопротивления

Расчет толщины утеплителя

Расчет площади кровельного покрытия

Расчёт площади кровли элементарная задача, под которую в универсальности калькуляторах даже не делают отдельную функцию. Как правило, калькуляторы для расчета кровли используется исключительно сайтами по продаже кровельных материалов. Расчет осуществляется по следующей формуле: S=2×D×(Lm+Lk), где

S – общая площадь кровли. При приобретении кровельного материала необходимо учитывать специфику его укладки. Фактически у каждого типа кровли существует коэффициент или процентное отношение, на которое необходимо увеличить количество кровельного материала при покупке.

D – Длина крыши по линии карниза или конька;

Lm – Длина стропила нижнего свеса мансарды;

Lk Длина конькового стропила.

Видео описание

В видно можно увидеть расчетную схему мансарды:

Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте про современный «Дом земли».

Заключение

Важно учитывать, что площадь, сечение и тип обрешётки выбираются для каждого кровельного материала индивидуально.

Еще более важно понимать, что данные, предоставляемые онлайн калькуляторами любого типа неточны, они пригодны только для того, чтобы владелец дома смог сориентироваться при выборе строительной фирмы подрядчика.

m-strana.ru

Как производится расчет мансардной крыши с помощью онлайн калькулятора

Зачастую при устройстве большинства видов крыш чердачное пространство, становится настолько неудобным, что годится только для складывания в него ненужных бытовых предметов и строительных материалов.

Вместе с тем одна лишь маленькая доработка в проекте и докупка материала способны превратить подкровельную часть дома в чудесную мансарду с балконом и прекрасной отделкой.

Такие крыши стали популярными достаточно давно, особенно в тех местах, где стоимость земли достаточно высока, однако только с развитием строительных технологий стали использоваться как полноценное жилье.

Мансардная крыша

Такой способ организации может быть выполнен в двух видах:

  • Мансарднаядвускатная. При таком устройстве высота от нулевого уровня крыши до конька составляет до 4-х метров, а угол наклона крыши достигает 55 градусов. Однако ввиду сильной скошенности стен, полезным оказывается лишь пространство в середине.
  • Мансардная ломаная — это разновидность двускатной крыши. Такое устройство кровли отличается от обычного двускатного устройства наличием стыков на плоскостях. Плоскость каждой стороны, спускаясь под определенным углом делится на две части. Вторая часть, более низкая, при этом приобретает еще больший угол падения. Визуально геометрия такой кровли получается ломаной.
Читать еще:  Какой высоты должен быть дымоход?

Основное преимущество ломаного мансардного типа состоит в том, что позволяет избежать значительных финансовых издержек и при этом существенно увеличить полезное пространство дома.

Ведь организовать такое устройство легче и дешевле, нежели построить дополнительный этаж с последующим укрытием кровлей.

Кроме того, при помощи крыши мансардного типа можно существенно преобразить уже имеющийся дом со старой крышей.

Двускатная мансардная крыша

Ломаная мансардная крыша

Расчет мансардной крыши онлайн калькулятор

Виды материалов для кровли

Для кровельного настила применяются самые разные виды кровли: плоские и профильные, рулонные, мягкие, жесткие, штучные.

Разберем основные виды кровли, используемые при строительстве крыш мансардного типа:

  • Металлочерепица — холоднокатаный стальной оцинкованный лист, покрытый полимерным покрытием. Применяют металлочерепицу повсюду — в качестве кровли частных домов, производственных зданий, гаражей, киосков, дач.
  • Кровельный профнастил. Состав материала аналогичен металлочерепице. Используется чаще всего при строительстве промышленных зданий, однако в силу низкой стоимости может быть применен для строительства мансарды;
  • Ондулин. Один из самых дешевых материалов. Состоит из волокон целлюлозы с применением битума и полимерных добавок. Окрашен термостойкой краской. В качестве кровельного покрытия выбирается достаточно редко из-за выцветания на солнце.
  • Мягкая черепица — шинглас. Изготавливается из стеклохолста с применением битума, поверх которого наносится каменная крошка, противостоящая солнечным лучам и предохраняющая от выгорания.
  • Черепица керамическая. Один из самых старых видов кровли. Для ее изготовления обжигается глина при высокой температуре, вследствие чего она приобретает твердость и прочность.
  • Песчано-цементная черепица. Внешнее схожа с глиняной черепицей, однако дешевле в производстве. Изготавливается из раствора цемента и песка методом прессовки. Поверхность — гладкая, либо с фактурой. Используется в строительстве частных домов, коттеджей, дач.
  • Сланцевая кровля. Крайне редко встречается. Характеризуется очень высокой стоимостью при высочайших технических характеристиках. Используется при строительстве уникальных элитных домов и коттеджей. Такую кровлю можно встретить на старинных европейских замках.

Как рассчитать стропильную систему

Прежде чем рассчитать стропильную систему, выделим ее основные системообразующие элементы:

  • Стропила;
  • Стойки;
  • Мауэрлат;
  • Подкосы;
  • Обрешетка;
  • Конек;
  • Кровля;
  • Элементы соединения.

Также следует запомнить несколько правил:

  • Для строительства составляющих каркаса необходимо использовать балки сечением 100*100 мм;
  • Влажность дерева должна составлять не более 15 %;
  • Деревянные элементы необходимо обработать антисептиком.

Для расчета всех элементов первым делом определяются постоянные и временные нагрузки, которым подвергается стропильная система.

К таким относятся: собственный вес кровли и явления природы в виде ветра, дождя и снега.
В зависимости от этого и выбора соответствующего кровельного материала вычисляется угол наклона скатов.

После определения уровня требуемого наклона скатов, рассчитывают общую нагрузку на стропила. Для этого суммируют вес стропил, обрешетки и кровельного покрытия в расчете веса элемента на 1 м.кв.

Значение, которое получилось вследствие этого умножают на повышающий коэффициент 1.1 -1.4. Получаемая цифра нагрузки, в зависимости от материала кровли и утеплителя составляет от 35 до 50 кг. на 1 м.кв.

Это постоянная величина нагрузки, к которой прибавляются периодические нагрузки в виде снега или ветра.

Для определения данных нагрузок пользуются соответствующими картами для отдельно взятых регионов. Снеговая нагрузка может варьироваться от 80 до 150 кг на м.кв.

Ее следует умножить на значение 0,7 если уклон крыши от 25 до 60 градусов. От этого значения зависит, следует ли устанавливать двойные тропила и сплошную обрешетку.

После расчета нагрузки на площадь кровли и на квадратный метр рассчитывают сечение стропил. Количество стропил определяется длиной пролета крыши и составляет от 70 до 120 м, в зависимости от длины пролета скатов.

Расчет стропильной системы

Как правильно посчитать угол наклона

Основными факторами, влияющими на уклон кровли при ее устройстве, являются:

  • Природные факторы — климатические условия, где планируется строительство (ветровые и снеговые нагрузки);
  • Характеристики кровельного материала.

Наиболее оптимальным наклоном крыши является угол в 20-30 градусов. В снежных широтах предлагается делать уклон не менее 45 градусов.

В таком случае снег будет легко сходить с крыши. Поскольку конструкция мансардной крыши — двускатная либо ломаная двускатная, будем рассматривать угол уклона в этом аспекте.

Геометрическая форма двускатной крыши — равнобедренный треугольник, поэтому для вычисления высоты конька в зависимости от наклона скатов, следует использовать формулу тригонометрического выражения для прямоугольного треугольника.

Поэтому здесь имеется два уклона — верхний, строится в соответствии с общепринятыми нормами; нижний — крутой, в зависимости от размеров дома и полезного чердачного пространства.

Угол наклона нижней плоскости чаще всего составляет 70 — 80 градусов.

В расположенную под таким уклоном кровлю удобно монтировать чердачные окна, которые в силу своего расположения будут надежно защищены от осадков.

Как рассчитать площадь ломаной крыши

Расчет площади зависит от ее устройства.

Когда мы имеем дело с обычной двускатной крышей, ее поверхность представляется в виде двух прямоугольников, подсчитать площадь которых можно путем умножения длины на ширину. Умножив значение на 2 получим общую площадь плоскости крыши.

Как рассчитать мансардную крышу? В случае с определением мансардной ломаной крыши дело обстоит сложнее в силу того, что в таком устройстве, помимо разделенного на две части ската, могут присутствовать дополнительные элементы (окна, балконы, террасы, выходы на крышу).

В таком случае следует разделить поверхность кровли на составные элементы и подсчитать их площадь отдельно. Сумма всех площадей элементов, полученная при этом и будет являться площадью крыши

Например: При длине основания дома 10 м., ширине основания 8 м., планируется построить мансардное помещение полезной шириной 5 м., высотой до ребер скатов 2,5 м. и высотой в середине до конька 3,5 м. Ширина свеса кровли планируется 50 см.
Длина боковых стропил при этом получается 3,42 м., длина коньковых стропил — 2,69 м.
Теперь следует вычислить площадь верхних и нижних граней.

Умножаем длину боковых стропил на длину основания крыши. Получается 34,2 м.кв. Сумма двух нижних граней — 68,4 м.кв
При умножении длины коньковых стропил на длину крыши получаем 26,9 м.кв. Складываем две верхние грани. Получаем 53,8 м.кв
Соответственно общая площадь крыши получается 122.2 м.кв.

Расчет кровельного покрытия

Расчет площади крыши необходим нам для точного расчёта необходимого количества кровельного материала.

Для того чтобы произвести расчет требуемого материала следует знать размеры материала, а также способ крепления его между собой.

Рассмотрим самые распространенные:

  • Керамическая черепица. Расход на 1 м.кв. около 10 шт.;
  • Металлочерепица. Длина может быть любой, ширина — от 1190 мм;
  • Профнастил. Длина любая, ширина — от 750 до 1100 мм.;
  • Ондулин. Длина 2000 -2400 мм. Ширина 950 — 1250 мм
  • Мягкая кровля шинглас. Длина от 317 мм. Ширина 1000 мм.

Пример расчета для металлочерепицы

Покупать кровельный материал следует с запасом в 7-8 % от общей площади.

Заключение

Таким образом, проектирование и монтаж мансардного типа крыши — задача не из легких. Необходимо ответственно подойти к выбору материала, расчету угла наклона, возможной нагрузки на стропильную систему, осуществить гидроизоляцию, шумоизоляцию и утепление.Только правильное и надлежащее выполнение работ поможет добиться обустройства уютной мансарды.

expert-dacha.pro

Расчет ломаной крыши

Популярность ломаных крыш объясняется достаточно просто. Они отличаются экономичностью и широкими возможностями для обустройства мансарды. Такие помещения можно утеплять или оставлять в качестве летних комнат отдыха. Конструкции кровли, имеющие переменные углы наклона скатов, требуют внимательного подхода при строительстве. Чтобы соорудить такую конструкцию, понадобится разобраться с габаритами ее составляющих. Для расчета размеров ломаной крыши следует учесть все нагрузки, которые будут воздействовать на стропильную систему.

Особенности стропильной конструкции

Одними из самых распространенных и простых ломаных кровель являются пятиугольные конструкции. Они состоят из двух ярусов. Нижний более массивен, а верхний венчает его, сводя более пологие скаты к коньку. Снизу оборудуют мансардное помещение. Перед началом работ следует правильно рассчитать размеры ярусов в соответствии с габаритами дома. Нередко скаты имеют одинаковый угол наклона.

При сооружении каркаса ломаной крыши применяются те же правила, что и при обустройстве любых скатных кровель. Нижняя часть стропильной системы выполняется наслонного типа. Верхние стропильные ноги устраиваются висячими. Нижние части наслонных стропильных ног упираются в балки перекрытия или на мауэрлат. Их верхняя часть укладывается на раму мансардного помещения.

Традиционно наклон скатов нижней части кровли существенно круче, чем угол скатов верхней. Благодаря этому возможно создание излома. Нередко скаты обладают равным углом уклона. Внешне такая крыша смотрится, как двускатная. Однако устройство такой кровли осуществляется тем способом, который применяется при возведении ломаных крыш.

Виды нагрузок

Для обустройства простой ломаной крыши не потребуется знания специальных формул. Стоит только определиться с сечением брусьев и досок, которые будут использоваться для разных частей крыши. Для этого стоит разобраться, какие нагрузки следует учесть при расчете стропил.

На крышу действует множество сил. Некоторые из них являются постоянными, другие – возникают периодически. Если сложить все нагрузки вместе, они не должны приводить к деформации стропильной системы. По этой причине следует определиться с такими понятиями:

  • Предельная прочность – так называют показатель, который не должен превышаться. В противном случае стропильной системе потребуется ремонт. Также это может сказаться на снижении устойчивости конструкции.
  • Предельная деформация – является состоянием, нарушение которого приводит к сильным прогибам стропильных ног, а также нарушениям сочленений элементов.

В соответствии с каждым из этих состояний проводятся определенные вычисления. Среди основных нагрузок, которые оказываются на стропильную систему, выступают снеговые и ветровые. Однако стоит учесть и воздействие устанавливаемой в мансарде мебели, нагрузок, оказываемых хозяином дома при эксплуатации чердачного помещения. При вычислениях стоит учесть максимально возможные показатели нагрузок.

Определение веса снега

Чтобы выяснить, какой будет снеговая нагрузка на ломаную крышу, стоит найти свой регион на специальной карте. Каждой территории присваивается определенная цифра – показатель, определяющий количество снега, которое будет приходиться на кв. метр крыши.

На стропила, расположенные внизу и вверху, будут оказываться различные нагрузки. Обычно снег скапливается на пологой верхушке. При угле скатов 60 градусов снег задерживаться не будет. Для таких наклонов существует определенный показатель, который приравнивается к нулю. Единица ставится только в том случае, когда угол наклона кровли не превышает 30 градусов. По специальным таблицам можно найти значение веса снега на 1 кв. м. площади кровли.

Ветровые нагрузки

Сильный ветер может оказать существенное воздействие как на нижнюю, так и на верхнюю часть стропильной системы. Пологие стропила могут быть сорваны при сильном порыве ветра. Нижняя часть запросто может быть опрокинута.

Читать еще:  Какой уклон должен быть у водостока?

Благодаря определению ветровой нагрузки можно соорудить действительно прочную стропильную систему, которая сможет выдержать даже самые сильные порывы. Определяется этот показатель по специальной карте, на которую нанесены районы, имеющие определенные показатели ветровой нагрузки.

Если дом планируется построить в местности с высоким показателем ветровых нагрузок, следует устанавливать стропильные ноги с большей частотой. Также необходимо увеличить количество подкосов, стоек и реек, которые будут препятствовать смещению каркаса. Также необходимо рассчитать вес этих элементов.

Масса кровли

Этот показатель представляет собой сумму масс различных элементов крыши. К ним относятся стропильные ноги, обрешетка, материал утеплителя, кровельное покрытие. Масса этих элементов влияет на прочность конструкции. В соответствии с массой кровли выбираются материалы для стропильной системы.

В специальных таблицах указывается усредненное значение веса различных покрытий. Если для обшивки кровли используются рельефные материалы, расчетную массу снега следует увеличить на 10%. Следует помнить, что в углублениях крыши твердые осадки могут лежать довольно долго.

Немаловажным показателем является вес обрешетки. Если строение будет покрыто мягкой кровлей, обрешетка выполняется из листовых материалов, к примеру, ОСП. Для профилированной жести на стропильные ноги укладывают бруски с определенным шагом. Масса обрешетки увеличивается, если установить диагональные ветровые связи.

Чтобы делать предварительные расчеты, пользуются усредненными показателями:

  • деревянная обрешетка имеет массу от 10 до 12 кг/кв. м;
  • наслонные стропильные ноги с прогоном весят до 10 кг/кв. м;
  • висячие ноги стропильных ферм обладают массой до 15 кг/кв. м.

При расчете массы кровли особое внимание уделяется весу кровельного материала.

Ломаная стропильная система своими руками

Перед началом работ по возведению ломаной кровли необходимо тщательно продумать проект и рассчитать характеристики всех элементов системы. Для простоты понимания следует рассмотреть пример двухъярусной стропильной системы, которая установлена на кирпичную коробку.

Сначала устанавливаются стропила на мауэрлат. Обычно для него подбирают брус сечением 150х200 мм. Его укладывают заподлицо с внутренним периметром коробки. По наружному краю стен возводится кирпичная кладка, которая будет скрывать мауэрлат. Также на кирпичи будет распределяться часть распорной нагрузки. Мауэрлат следует сделать выше кирпичной кладки на 3 см. Также необходимо провести расчет площади крыши.

Монтаж балок перекрытия

Сначала устанавливают крайние балки перекрытия. Затем по бечевке равняют остальные балки. Их необходимо устанавливать с такой частотой, с которой будут монтироваться стропильные ноги. Если крыша будет утепляться плитными материалами, шаг между стропилами должен быть равен ширине утеплителя.

Перекрытия выполняют из бруса 100х200 мм. Во время укладки балок следует тщательно их выровнять. Выполняется это посредством подтесывания мауэрлата или подкладывания щепок под балки. К краям балки прикрепляется брус, который послужит основой для карнизных свесов.

Стенки мансардного помещения

Как только перекрытие будет уложено, можно заниматься возведением нижнего яруса стропильной системы ломаной крыши. Сначала следует отметить расположение опор для коробки. Работа выполняется согласно следующему алгоритму:

  • Проводится монтаж угловых опор. Они должны возвышаться на высоту, превышающую высоту потолка на 10 см. Выполняются столбы из брусьев сечением 100х150 мм. Чтобы временно зафиксировать вертикальное положение элементов, необходимо воспользоваться раскосами.
  • Соединение опор бечевкой. По ней устанавливаются промежуточные опоры. Их монтируют на одинаковом расстоянии друг от друга. В процессе работ используется брус 50х150 мм.
  • На верх 2 рядов необходимо уложить прогоны.
  • Сверху на них укладывают доски ребром. Они будут формировать потолок мансардного помещения.
  • Сверху потолка монтируют доски 50х150 мм.

В результате получается не только каркас коробки для мансардного помещения, но и опоры для монтажа стропильной системы.

Стропила нижнего яруса

Для изготовления стропилин нижнего яруса применяется наслонный метод. Работы выполняются таким образом:

  • Если геометрия стропилин не деформирована, следует выполнить единый шаблон для всех стропильных ног нижнего яруса. Для этого к торцу конструкции следует приложить доску, отметив не ней места верхнего и нижнего запилов.
  • Затем следует установить боковые стропила, а между ними протянуть бечевку. Каждую промежуточную стропильную ногу следует сравнить с боковыми, отметив на них места запилов.
  • После этого проводится установка стропил при помощи металлических уголков.

Случается, что длины досок не хватает, чтобы установить стропильные ноги нижнего яруса. В этом случае прибегают к соединению более коротких элементов. Однако лучше избегать подобного решения.

Стропила верхних скатов

Перед началом работ отмечается положение центральной оси. К крайней потолочной доске вертикально крепят отрезок рейки, которая будет служить ориентиром. Затем выполняют такие работы:

  • По установленной доске отмечают длину стропильных ног. Необходимо отметить линии запилов.
  • После этого нужно выполнить боковые стропильные ноги верхних скатов. По ним будет проводиться монтаж остальных элементов конструкции. Для устойчивости первые стропила следует укрепить подкосами.
  • Проводится монтаж остальных стропильных ферм. Их следует подпереть подкосами для придания устойчивости.

После проведения таких работ выполняются фронтоны и обрешетка. В процессе их сооружения также необходимо соблюдать определенные правила. Фронтоны зашивают горизонтально расположенными досками. После этого выполняется обрешетка верхнего и нижнего яруса стропильной системы.

Выводы

Соорудить ломаную крышу дома достаточно просто, если выполнять определенные правила. Расчет материалов необходимо проводить в соответствии с данными ветровой и снеговой нагрузки в регионе. Это позволит выполнить прочную и надежную конструкцию, которая будет защищать мансарду от любых воздействий.

proroofer.ru

Как сделать расчет размеров ломаной крыши

Главной причиной достаточно широкого применения ломаной крыши является то, что обычная двускатная кровля образует относительно немного свободного пространства, которого в большинстве случаев недостаточно для использования в качестве жилого помещения. В то же время, при возведении ломаной крыши во время строительства частного дома, возможно сооружение полноценной мансарды. Вместе с тем, не стоит забывать и о том, что ломаная крыша выглядит крайне привлекательно, придавая жилому дому эстетичный и солидный вид.

Особенности ломаной крыши

Конструкция ломаной кровли представляется собой разновидность обычной двускатной, с небольшим дополнением – на каждом скате имеется излом. По сути, это превращает крышу в четырехскатную. Основная цель подобного изменения – увеличение подкровельного пространства. Обычно там оборудуется мансарда, являющаяся практически полноценным жилым этажом.

Возведение ломаной крыши несколько сложнее, чем обычной двускатной, но не сильно отличается от сооружения вальмовой. Основной конструктивной особенностью рассматриваемой кровли является наличие двух разновидностей стропил:

  • Нижние (наслонные). Они в большинстве случаев обладают большим углом, величина которого равна или больше 60 градусов;
  • Верхние (висячие). Угол их расположения острее, обычно он не сильно отличается от 30 градусов.

Ломаная крыша наиболее часто применяется в частном домостроении. Поэтому ее ширина редко превышает 5-6 метров. Это объясняется значительно более сложной конструкцией стропильной системы при большей ширине, что усложняет работы, увеличивает их стоимость, делая данное конструктивное решение экономически нецелесообразным.

Следует учитывать и то, что конструкция ломаной кровли содержит не только стропила, но некоторые дополнительные и вспомогательные элементы в виде стоек, подкосов, затяжек и т.д. Их размеры определяются при выполнении расчета стропильной системы. Именно из-за их наличия стропильная система несколько сложнее использующейся при двухскатной конструкции.

Не следует забывать, что немаловажным достоинством ломаной крыши является то, что она придает внешнему виду здания определенную солидность, да и попросту гораздо привлекательнее выглядит, чем обычная двухскатная. Именно подобное сочетание высокой функциональности здания, выражающееся в возможности оборудования мансарды, и крайне привлекательного и эстетичного внешнего вида, во многом объясняет причину популярности рассматриваемой конструкции, несмотря на ее относительную сложность.

Расчет размеров кровли

Расчет размеров ломаной крыши условно можно разбит на две части.

Расчет площади покрытия кровли

Эта часть является наиболее простой и несложной. Для вычисления площади достаточно просто сделать ее план с нанесением всех размеров. При этом схема будет представлять собой набор простых фигур – в большинстве случаев четырехугольников, в особо сложных конструктивных решениях – и треугольников. Посчитать площади этих фигур не представляет никакой сложности, как и сложить их – для получения общей площади покрытия.

Но даже эти процедуры можно выполнить с помощью многочисленных калькуляторов, значительно облегчающих выполнение второй части расчетов.

Расчет размеров элементов и деталей стропильной системы

Расчет размеров стропильной системы для ломаной крыши гораздо сложнее, в том числе и из-за того, что она содержит множество связующих достаточно непростых узлов. Но без их правильного расчета и выполнения невозможна долгая и надежная работа крыши. На размеры стропильной системы влияет множество факторов:

  1. вес составных частей кровельного пирога:
    • обрешетки и контробрешетки;
    • выполненной гидроизоляции и пароизоляции;
    • теплозоляционного материала;
    • непосредственно вес покрытия кровли;
  2. снеговая и ветровая нагрузка;
  3. геометрические размеры основных элементов крыши:
    • величина пролета от свеса карниза до конька кровли;
    • угол расположения верхних и нижних стропил;
    • выбранный шаг обрешетки и стропил;
  4. эксплуатационные нагрузки (вес людей, ремонтирующих и обслуживающих кровлю, устройств инженерного и обслуживающего назначения, ограждений, аэраторов, мансардных окон и ит.д.)

Исходя из перечисленного выше списка факторов, влияющих на размеры необходимой стропильной системы, становится понятно, что ее расчет не является простой операцией. Именно поэтому разработано большое количество вспомогательных онлайн-калькуляторов, при помощи которых достаточно несложно выполнить все расчеты.

Калькуляторы прекрасно справятся с расчетом общей площади кровельного покрытия, а также необходимого количества материала для гидро — и пароизоляции.

Для расчета стропильной системы в калькулятор необходимо внести соответствующие данные, которые должны охарактеризовать каждый указанный выше влияющий фактор.

Ветровая нагрузка

Примерная ветровая нагрузка легко определяется по соответствующей карте для каждого региона.

Полученную величину ветровой нагрузки необходимо откорректировать в зависимости от коэффициента, который учитывает высоту возводимого здания и тип местности, где расположена стройка.

Снеговая нагрузка

Величина снеговой нагрузки, которая может воздействовать на кровлю, берется из соответствующей карты, содержащей соответствующие данные по регионам России.

Исходя из определенного по карте района можно узнать необходимую для расчета величину снеговой нагрузки.

Нагрузка от конструкций кровли

Большинство калькуляторов самостоятельно рассчитывают этот параметр, достаточно просто указать применяемые материалы и основные геометрические размеры проектируемой кровли, а именно: шаг стропил и обрешетки, углы скатов, расстояние от конька до свеса, а также материал покрытия кровли. Все остальные расчеты программа выполнит в автономном режиме.

После введения в программу всей необходимой информации, калькулятор выдаст все необходимые размеры элементов и деталей стропильной системы, а также площадь покрытия кровли и необходимых паро- и гидроизоляционных материалов.

Останется только грамотно воплотить расчет стропил и площади покрытия в конкретную конструкцию ломаной кровли.

Заключение

Устройство ломаной кровли на частном доме является более сложным конструктивным и технологическим решением, чем возведение обычной двухскатной. Однако при правильном расчете конструкций и грамотном выполнении работ, ломаная кровля позволяет получить полноценную жилую мансарду, а также крайне привлекательный и эстетичный внешний вид здания.

bouw.ru

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector