Рекомендации по расчету материала для мансардной крыши. Расчет для строительства мансардной крыши Расчет мансардного этажа с ломаной крышей
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.
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.
Выделим основные элементы конструкции, размеры и количество которых должен выдать калькулятор крыши мансарды:
Стропильные ноги
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.
Стойки
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;
Мауэрлат
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.
Лежни
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.
Прогон
Несущий элемент, предназначенный для поддержки стропил. Применяется, если скат крыши имеет большую длину и/или кровельный материал имеет значительный вес.
На нашем сайте Вы можете ознакомиться с самыми . 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.
Расчет осуществляется по простой геометрической формуле Вг=Нв/tg α. Как правило, такие приложения специально ограничивают возможность введения некорректных данных.
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.
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.
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.
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.
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.
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:
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.
Онлайн-калькулятор мансардной крыши поможет рассчитать углы наклона коньковых и боковых скатов крыши, количество и минимальное сечение стропил, объём обрешётки и материалов, которые понадобятся для возведения крыши. Прежде чем проектировать мансардный этаж, ознакомьтесь со СНиП 2.08.01-89 «ЖИЛЫЕ ЗДАНИЯ».
В расчётах данного калькулятора учитываются параметры, приведенные в ТКП 45-5.05-146-2009 и СНиП «Нагрузки и воздействия».
Мансардной (также ломаной, покатой) крышей называют крышу, которая имеет по два ската с разными углами наклона с каждой боковой стороны. Этот приём помогает оптимизировать пространство под крышей и создать под крышей комфортное помещение (мансарду или мансардный этаж). Подобные крыши известны с XVII века. Сегодня мансардная крыша имеет множество разновидностей. В мансарде могут находиться как хозяйственные, так и жилые помещения.
Мансардная крыша может быть построена как на первом этапе строительства, так надстроена на уже готовое здание. Таким образом, у здания можно увеличить жилую площадь без необходимости строительства полноценного второго этажа.
При построении мансардной крыши нужно учесть её специфику: крутые склоны боковых скатов требуют повышенных расходов на обустройство кровли. Также мансардный этаж нуждается в увеличенных окнах и дополнительной теплоизоляции, в особенности, если помещения в нём предназначены для жилья.
Заполняя поля калькулятора, вы можете свериться с дополнительной информацией, помеченной иконкой.
Внизу этой страницы вы можете оставить отзыв, задать свой собственный вопрос разработчикам или предложить идею по улучшению этого калькулятора.
Разъяснение результатов расчетов
Угол наклона боковых стропил
Под этим углом наклонены боковые (более крутые) стропила и боковой скат крыши. Калькулятор не только учитывает указанный вами угол, но и определяет, насколько он совместим с выбранным вами кровельным материалом. Чтобы изменить угол скатов, нужно изменить Ширину заложения (A1, A2) либо Высоту подъемов (B1, B2).
Угол наклона коньковых стропил
Под этим углом наклонены верхние (висячие) стропила и верхний (пологий, коньковый) скат крыши. Калькулятор не только учитывает указанный вами угол, но и определяет, насколько он совместим с выбранным кровельным материалом. Для изменения угла скатов следует изменить Ширину заложения (A1, A2) либо Высоту подъемов (B1, B2).
Площадь поверхности крыши
Суммарная площадь кровли (включая свесы указанной длины). Определяет количество кровельных и изоляционных материалов, которое понадобится для работ.
Площадь мансардного этажа
Общая площадь мансарды (жилая площадь мансарды). Не включает в себя место под боковыми скатами крыши.
Примерный вес кровельного материала
Предположительный суммарный вес кровельного материала, необходимого для полного покрытия площади крыши.
Количество рулонов изоляционного материала с нахлестом
Общее количество изоляционного материала в рулонах, которое потребуется для изоляции кровли. В расчетах за основу берутся рулоны длиной 15 метров и шириной 1 метр. Учитывается нахлест 10%.
Нагрузка на боковую/коньковую стропильную систему
Максимальная нагрузка, приходящаяся на боковую/коньковую стропильную систему. В расчетах учитывается вес всей кровельной системы, форма крыши, а также ветровые и снеговые нагрузки указанного вами региона.
Длина боковых стропил
Измеряется с учетом свеса крыши до стыка с коньковым стропилом.
Длина коньковых стропил
Измеряется от стыка с боковым стропилом до конька крыши.
Количество боковых и коньковых стропил
Общее количество боковых и коньковых стропил, необходимых для возведения крыши с заданным шагом.
Минимальное сечение боковых/коньковых стропил, Вес и Объем бруса для стропил
В таблицах представлены рекомендуемые размеры сечений стропил (по ГОСТ 24454-80 Пиломатериалы хвойных пород). При расчетах учитывается кровельный материал, площадь и форма конструкции крыши, а также оказываемые на кровлю нагрузки. В соседних столбцах отображается общий вес и объем стропил из расчета их использования для всей конструкции крыши.
Количество боковых/коньковых рядов обрешетки
Суммарное число боковых и коньковых рядов обрешётки, необходимых для рассчитываемой крыши.
Общее количество рядов обрешетки
Суммарное число рядов обрешётки для всей крыши. Чтобы определить количество рядов обрешетки для половины крыши, достаточно разделить полученное значение на два.
Равномерное расстояние между боковыми/коньковыми досками обрешетки
Чтобы равномерно установить обрешетку и избежать лишнего перерасхода материалов, следует использовать указанное здесь значение.
Количество досок обрешетки стандартной длиной
Для обрешетки крыши вам потребуется указанное здесь количество досок. При расчетах используется стандартная 6-метровая длина доски. Указано количество досок для всей крыши.
Объем досок обрешетки
Объем досок в метрах кубических поможет вам рассчитать стоимости затрат на обрешетку. Указан общий объем обрешетки для всей крыши.
Примерный вес досок обрешетки
Предположительный общий вес всех досок обрешетки. В расчетах используется средние значения плотности и влажности для хвойных пород дерева.
B
– Протяжность кровли.
C — Расстояние свеса.
X – Крыша в ширину.
Все остальные вводные данные смотрите по чертежу.
Данная программа позволяет выполнить точный расчет мансардной крыши: объем, площадь, размер, количество и площадь подкровельных и кровельных материалов, стропил и доски для обрешетки.
Полезная информация
Кроме этого, данная программа предоставляет возможность выполнить расчет других параметров будущей кровли.
По итогам подсчета, Вы получаете объем и размер стройматериалов для половины крыши, а рядом будет указаны те же данные только для всей кровли в скобках.
К примеру, 7,7 листов согласно расчетам получилось на один ряд и всего у нас 2,8 ряда при умножении мы получим 3 ряда для нашего реального проекта (так как листы продаются цельными).
В том случае, если Вы хотите получить точное количество листов для будущей кровли необходимо уменьшить высоту листов до тех пор, пока Вы не получите целое число рядов.
Важно! Нужно точно определить длину нахлеста (так как для разных материалов, она будет отличаться). Эти данные можно узнать непосредственно у производителей кровельного материала.
Все требуемые замеры, Вы можете выполнить строительной рулеткой, а полученные результаты перевести в миллиметры, которые введете в соответствующие ячейки калькулятора.
Что следует знать
Ломаная или мансардная кровля, как правило, состоит из 2-х скатов с разным углом наклона с каждой боковой стороны. Таким образом, получается чердачное пространство объемного типа, которое и получило название – мансардный этаж. Такую конструкцию начинают возводить на уже готовом здании, расширяя тем самым жилую площадь без дополнительных надстроек новых ярусов здания. Сегодня можно встретить огромное количество разных по типу, оформлению, конструкции и предназначению мансардных этажей, где могут располагаться как нежилые, так и жилые помещения.
В первую очередь, Вам необходимо основательно подойди к подбору материала для кровли, все боковые скаты будут с крутым склоном, что повлечет за собой дополнительные расходы на укрепление кровли. Если Вы планируете на мансарде обустроить жилое помещение, то в этом случае необходимо правильно подобрать теплоизоляционный материал, размер окон и вентиляцию. В некоторых случаях, возможно, понадобиться определить углы наклона висячих стропил, конькового верхнего и полового ската. Изменяя углы наклона стропил боковых наслонного типа и бокового ската. Вы сможете определить, какой оптимальный угол идеально подойдет для выбранного типа кровли. Расчет этих параметров зачастую не требуется, но его можно найти на других ресурсах Интернет.
Общий размер всей поверхности крыши, учитывая длины каждого свеса. Общую площадь мансарды, за вычетом пространства под боковыми скатами.
Объем стройматериала для стропильной системы.
Нужно количество стропил на всю конструкцию с учетом заданного шага.
Общее число рядов обрешетки согласно заданным параметрам на всю крышу.
Требуемое количество доски для постройки обрешетки всей постройки.
Общую площадь подкровельных материалов с учетом нахлеста.
Количество и площадь кровельного материала (на примере рубероида) с учетом нахлеста.
Эта информация поможет вам соорудить мансардную крышу своими руками.
Выбор кровельного материала
В зависимости от Ваших предпочтений и финансовых возможностей, облицевать мансардную крышу можно множеством материалов, начиная от простого шифера и заканчивая натуральной черепицей или мягкой кровлей (битумная черепица, ондулин и т.д.).
При выборе кровельного материала следует учесть, металлочерепица, оцинкованная крыша или профнастил, как и шифер с глиняной черепицей имеют тяжелый вес, который потребует усиленную конструкцию, дабы избежать провисаний кровли.
Любая мягкая кровля, битумная черепица, ондулин, рубероид и т.д. – достаточно легкий кровельный материал, который не будет давать высокую нагрузку на конструкцию крыши.
Мансардный этаж является последним в доме. Для облегчения конструкции и нагрузки, для его строительства используют более легкие материалы. Планировка мансарды может отличаться от нижних этажей. У нее могут быть свои неповторимые окна и внутренняя отделка. Все это возможно осуществить, если правильно составить проект мансарды и провести необходимые вычисления.
Разновидности мансард
Мансардное помещение в собственном доме имеет множество положительных качеств, из которых основным является наличие дополнительной жилой площади. Оборудование чердачных конструкций в мансардное помещение можно провести как в строящемся доме, так и в уже готовом. Для этого необходимо соблюдать требования нормативных документов при строительстве мансарды и составить необходимые чертежи.
Мансарда должна располагаться в пределах несущих стен здания и не превышать это расстояние. Чертежи помещений могут иметь любой вид, в зависимости от назначения помещений. Существует три типа мансардных конструкций:
- С оборудованием отдельного этажа на одном уровне.
- С двухуровневым развитием.
- Со свободным оборудованием этажа.
Исходя из высоты, различают три вида мансарды:
- Полумансарда. При высоте стен до 0.8 метра.
- Мансарда. При высоте фронтальной стены от 0.8 до 1.5 метра.
- Полный этаж. При высоте фронтальной стены от 1.5 метра.
Мансардная крыша и ее элементы
Существует несколько вариантов крыши для оборудования зданий. Они отличаются друг от друга не только формой, но и типом конструкции и делятся на: двух, трех и четырехскатные, ломаные двухскатные, полувальмовые и вальмовые.
Двускатная кровля отличается простотой монтажа и способностью выдерживать высокие нагрузки. Имеет симметричные скаты и треугольный фронтальный вид. При ширине здания до 6 метров скаты могут иметь угол наклона до 45 градусов. Если ширина превышает расстояние 6 метров, то требования нормативных документов разрешают увеличить указанный угол до 60 градусов.
Трех и четырехскатные кровли имеют скаты различных размеров, с разными углами монтажа. Из-за этого их, зачастую, называют асимметричными. Наличие таких деревянных конструкций придаст зданию оригинальности. Но монтаж подобной кровли требует тщательных расчетов и немалых финансовых затрат.
Мансардная ломаная двускатная крыша отличается тем, что ее скаты устанавливаются под разным углом по отношению к основанию. Важным положительным моментом такой крыши является экономичность стропильной конструкции и возможность максимально использовать внутреннюю площадь чердачного помещения.
Полувальмовые и вальмовые крыши являются разновидностями простой двускатной. Они образуют дополнительные скаты с фронтальной части крыши и ее боковых сторон.
Составляющие стропильной системы
Несущие детали стропильной конструкции должны быть прочными. Обычно для них выбирается древесина хвойных пород. Она почти не поддается гниению и проста в обработке, выдерживает резкую смену температуры и обладает небольшим удельным весом. Подготовленный к монтажу материал должен быть обработан огнеупорным раствором и жидкостью для защиты от древесных вредителей и грызунов. Стропильная конструкция включает в себя несколько деревянных и других элементов: стропила, прогоны, мауэрлат, обрешетку, конек, опорную стойку или же подкос, лежень, затяжку и кобылку.
Стропила являются каркасом всей конструкции и устанавливаются на мауэрлат. Стропила соединяются между собой прогонами и крепятся затяжками. Внешняя обрешетка крепится на стропила и на нее монтируется кровельный материал. Кроме внешней обрешетки еще есть внутренняя. Между ними укладывается изоляционный материал. Обрешетки выполняют дополнительную вентиляционную функцию. Скаты объединяются в конек. Лежень устанавливается от фронтальной стены к перекрытию, а на него для придания прочности монтируются подкосы и стойки. Для увеличения длины стропил конструкций применяют кобылки, которые увеличивают свес кровли.
Мауэрлат и его крепежные элементы
Мауэрлатом называется часть стропильной системы, которая держит крышу. Мауэрлат монтируется по всему несущему контуру мансардного этажа и является основой всей стропильной системы. Монтаж деревянных частей мауэрлата проводится непосредственно на армопояс. В таком варианте мауэрлат приобретает большую жесткость. Кроме этого, он служит соединительным элементом между крышей и стенами здания.
Крепежные элементы для мауэрлата должны иметь высокий запас прочности. Чаще всего крепление мауэрлата выполняется с применением резьбовых шпилек, которые с помощью вязальной проволоки крепятся к металлической арматуре, расположенной внутри опалубки. Диаметр шпильки должен быть не менее 10 мм. Длина шпильки должна превышать толщину мауэрлата на 20-30 мм. Отверстие под шпильку необходимо сделать в том месте мауэрлата, на которое не будут опираться стропила, в идеале – по центру между стропилами. При этом шаг отверстий должен быть менее 1 метра. Для этого необходимо перед установкой провести правильный расчет тех мест, которые будут просверливаться под крепежную шпильку.
Расчет ломаной крыши
Мансардная крыша ломаной конструкции является наиболее популярной. Это обусловлено тем, что форма крыши позволяет максимально освободить полезную площадь. На примере такой крыши можно провести вычисления составляющих мансардного уровня. Перед тем, как их провести, необходимо составить проект и чертежи к нему.
Расчет ломаных конструкций проводится по составляющим:
- вычисление площади кровельного покрытия;
- определение углов установки кровли, в соответствие с тем, как они были нанесены на чертежи;
- расчет суммарной массы стройматериалов для оборудования кровли;
- расчет деревянных стропил;
- вычисление габаритов боковых, коньковых стропил;
- определение величины обрешетки;
- выбор утеплителя, подсчет нагрузки у стропильной системы.
Теперь рассмотрим каждый пункт по элементам.
Расчет размеров крыши и углов ее наклона
Для того, чтобы просчитать общую площадь кровли, ее необходимо разбить на фигуры. Для этого необходимо составить чертежи разреза мансардного помещения. В результате получатся трапеции, прямоугольные и треугольные фигуры. Расчеты таких конструкций и чертежи для них очень просты. Площади фигур рассчитываются по отдельности. После этого данные всех фигур складываются в общее значение.
Площадь прямоугольника определяется, как: S = A x B, где А и В – соответственно длина и ширина.
Площадь треугольника вычисляется по формуле: S = (A x h)/2, где А – ширина основания, h – высота треугольника
Площадь трапеции рассчитывается: S = ((A + B)/2) x h, где А и В – соответственно длина нижнего и верхнего основания трапеции, h – высота трапеции.
Углы монтажа скатов ломаных конструкций определяются специальными формулами. Чертежи и расчеты углов установки крыши должны входить в общий проект мансардного этажа.
Угол установки боковых стропил такой крыши колеблется от 55 до 65 градусов, а угол монтажа верхней части кровли составляет около 30 градусов. Выполненные, согласно расчетам чертежи, с указанием размеров, площадей и углов монтажа конструкции, могут быть использованы за основу проекта.
Монтаж мансардных стропил и кровли
Расчет нагрузки и веса материала для оборудования кровли проводится обязательно. От этой величины напрямую зависит сечение стропильных ног, а также расстояние между ними при монтаже. Расчет массы материалов проводится из соотношения на 1 квадратный метр. После этого, зная общую площадь крыши, определяется общая масса кровли. Если в качестве кровельного материала применяется шифер, то ориентировочный вес составит 11-14 кг/кв.м. Для мягкой черепицы этот вес составит 9-16 кг/кв.м, цинковой жести – 3-6 кг/кв.м, керамочерепицы – 50-70 кг/кв.м.
Для выбора сечения и шага монтажа стропил важную роль играет средняя нагрузка. Она должна обеспечить устойчивость всей конструкции при обильных снегопадах и сильных ветрах. Для ломаных деревянных конструкций величина средней нагрузки должна превышать 200 кг/м.п. Для уменьшения нагрузки на крышу применяют поправочный коэффициент. Он применяется при вычислении углов наклона крыши. Если уклон до 20 градусов, то коэффициент составляет 1,5. При угле до 55-65 градусов коэффициент уменьшится до 1,25. Для крыш с уклоном от 65 градусов и выше поправка не применяется. Рассчитывать такие нагрузки проще, когда составлены соответствующие чертежи.
Для вычисления общей нагрузки на здание, кроме массы кровельного материала, определяют массу стропильной конструкции. За основу берут минимальный размер сечения стропил, который составляет 5х10 см, и плотность дерева с влажностью 18 процентов. Масса стропильной системы при таких параметрах будет в пределах 500-600 кг/м.куб.
Из-за разницы в весе кровли будет меняться шаг монтажа стропил. При минимальном сечении 5х10 см шаг установки будет иметь расстояние 80 см, если материалом кровли будет шифер или керамочерепица. При применении в качестве кровли металлочерепицы или ондулина, шаг монтажа стропил составит расстояние в 60 см, а при использовании профнастила – не более 90 см. Зачастую шаг стропил выбирают под размер утеплителя.
Выбор утеплителя и расчет обрешетки
Для утепления кровли мансарды применяют стекловату, пенополиуретан, экструдированный пенополистирол, пенополистирол (пенопласт).
Минвата чаще всего применяется для теплоизоляции крыши мансарды. Она обладает отличными противопожарными показателями, экологически чиста, не подвергается гниению, может принимать нужную форму, обладает легким весом и с ней легко работать. Пенополистирол (пенопласт) и его разновидности имеют высокие теплоизоляционные характеристики, обладают небольшим весом, в результате чего можно увеличить толщину утеплителя.
От материала утеплителя и кровли зависит шаг монтажа обрешетки и ее плотность. Обрешетка выполняется из деревянных элементов. Если кровля будет выполнена из мягкого материала, то в качестве обрешетки применяется фанера. Для полужесткого или жесткого кровельного материала устанавливается обрешетка с шириной доски 20 см и шагом 25-35 см.
Определение размеров боковых и коньковых стропил
Расчет боковых и коньковых стропил проводится по определенным формулам. Для коньковых – это формула равностороннего треугольника:
В = В зат/2cosinus С,
где В – длина конькового стропила;
В зат – длина основания или затяжки;
С – угол наклона стропил у основания.
Предположим, что длина основания около 4 метров, а угол наклона у основания около 30 градусов. Подставив данные в формулу, получим результат:
В = В зат/2cosinus С = 4 / 2х0.86 = 2.3.
Длина коньковых деревянных стропил составляет 2.3 метра.
Для вычисления длины боковых стропил применяется другая формула:
В = (В карн + Н)/cosinus У,
где В – длина бокового стропила;
В карн – длина карниза;
Н – высота опорной стойки;
У – угол наклона стропил.
Возьмем за основу длину карниза 0.5 м, высоту опорной стойки 2.5 метра и угол наклона около 60 градусов. Вставив исходные данные в формулу, проведем вычисление:
В = (В карн + Н)/cosinus У = (0.5 + 2.5)/0.5 = 5.5.
Длина боковых деревянных стропил будет 5.5 метров.
Определение полезной площади мансарды
Прежде, чем начать строительство и оборудование чердачного этажа, необходимо рассчитать его площадь. Расчет жилой площади производится по формуле:
S = A x В + 0.7 х C
S – площадь мансарды;
A – общая площадь помещений с высотой более 2.5 метра;
В – общая площадь помещений с высотой от 1.1 до 2.5 метров;
C – общая площадь помещений с высотой от 0.8 до 1.1 метра;
0.7 – коэффициент поправки. Применяется для более точного определения полезных площадей.
Мансардные окна
Проектирование мансардного помещения обязано иметь раздел, предусматривающий монтаж и оборудование оконных проемов. Оборудование проводится между стропилами кровли. Ширина оконного проема должна быть меньше, чем шаг монтажа стропил на 20 см. В местах монтажа окон, для увеличения жесткости, в стропильной конструкции сверху и снизу устанавливаются поперечные брусья. Мансардные наклонные окна пропускают больше света, чем фронтальные на 40-50%. Общая площадь оконных проемов не должна быть выше 13% от общей поверхности крыши. Расстояние от пола до низа и верха оконного проема должно быть на менее 80 см и не более 220 см, соответственно.
Чердачный дымоход и необходимость утепления
Основная функция дымохода – это вывод за пределы здания дыма и предметов горения посредством тяги. Предметы горения содержат в себе разнообразные химические соединения, которые после сгорания при соприкосновении с воздухом окисляются. Окисляясь, они оседают на внутренней поверхности дымохода и со временем его разрушают. В основном, такая реакция происходит от смены температур в холодное время, например, ночью. Чтобы этого не произошло, часть дымохода, которая находится в мансарде и над крышей, оборудуется теплоизоляцией. Для оборудования дымохода применяют керамические трубы или нержавеющую сталь. Чаще всего для постройки дымохода применяют огнеупорный кирпич.
Теплоизоляция дымохода может быть выполнена в разных вариантах. Для этого необходимо применять материалы, которые специально для этого предназначены.
Способы теплоизоляции дымоходов
Основной сложностью при установке дымохода является то, что в процессе эксплуатации он нагревается. Стропильная система состоит из деревянных элементов. При монтаже кровли и стропильной системы необходимо выдержать расстояние между дымоходом и стропильной системой, свести к минимуму передачу тепла на легковоспламеняющиеся элементы крыши.
Чтобы не допустить нагрева деревянных частей, в месте выхода трубы за пределы кровли устанавливают двустороннюю защиту, называемую фартуком. Нижняя его часть крепится по периметру трубы под кровельным материалом. Верхняя половина монтируется также по периметру дымохода поверх кровли. Для монтажа фартука используют оцинкованную сталь.
Теплоизоляция дымоходов выполняется в зависимости от типа дымохода и проводится разными способами.
Если дымоход кирпичный, то на него наносят несколько слоев извести и штукатурки. Для этого по всей площади трубы крепят монтажную сетку, толщиной 2-3 см. Когда сетка установлена, начинают набрызгивать первый слой известковой массы. После застывания раствора проводят набрызгивание второго шара, потом третьего и последующих. После того, как будет достигнута нужная толщина изоляции, штукатурку затирают до ровной поверхности. Если в процессе работ появились трещины, то их необходимо замазать тем же известковым раствором.
Если в качестве дымохода используется асбестовая труба, та на нее сверху ставится защитный кожух, который в диаметре на 5-7 см больше самой трубы. Свободное пространство между трубой и кожухом заполняется шлаковатой, каменной или минеральной ватой и трамбуется.
Таким же способом проводится теплоизоляция дымовой вытяжки, выполненной из нержавеющей стали.
После того, как теплоизоляция дымохода закончена, его можно отделать кирпичом.
Вывод
Чтобы сделать полноценный проект, необходимо правильно рассчитать все элементы и детали мансарды. Если расчет сделан верно, соблюдается технология строительства и требования нормативных документов, то мансардное помещение будет служить долго.
Устройство мансарды дома
Мансардное помещение в чердачном пространстве является эксплуатируемой частью жилого здания. При необходимости мансарду можно соорудить на уже готовом здании, увеличив тем самым жилое пространство.
Чтобы рассчитать материал для кровли чердачного помещения, учитывают много факторов, играющих важную роль для устройства долговечной и надежность конструкции. Имея итоговый проект здания, определить количество требующихся для возведения крыши стройматериалов не составит труда. Многие проектные организации отмечают на чертеже кровли необходимые значения.
Мансардную крышу чаще образуют два боковых ската, расположенные под разными углами наклона. В большинстве случаев она состоит из следующих частей:
- покрытие кровли;
- материал для гидроизоляции;
- обрешетка деревянными досками;
- стропила с теплоизоляцией;
- чердачное горизонтальное перекрытие (потолок).
Применяемые стройматериалы могут варьироваться в широких пределах. Это зависит, прежде всего, от разновидности крыши.
Важно!
Главной частью стропильной системы являются стропильные ноги. Их укладывают вдоль ската крыши. В дальнейшем по ним крепят обрешетку.
Исходя из количества скатов стропильная конструкция может быть одно- либо двускатной, а также вальмовой, ломаной или шатрового типа. Кровля вальмового типа имеет четыре скатных плоскости. В шатровой кровле треугольные скаты сходятся вместе в одной вершине. В ломаных крышах стропильные ноги располагают так же, как в двускатных, с той лишь разницей, что ломаная конструкция имеет 2 яруса.
Стропила соединяют и врезают в так называемую затяжку из нескольких досок или брусья, уложенные по периметру стен. Элементы конструкции, выполняющие вспомогательные функции крепят в соответствии со степенью предполагаемой нагрузки.
Какие параметры учитывают при расчете крыши для мансарды
Расчет количества и определение размеров необходимых для возведения крыши материалов представляет определенные трудности. Это в большей степени обусловлено особенностями ее конструкции.
Выполняя необходимо учитывать размерные параметры всех составных элементов стропил и кровельной конструкции:
- длина и количество стропил;
- параметры их продольного сечения;
- шаг укладки стропил;
- площадь плоскостей элементов;
- шаг и размер досок обрешетки;
- размеры кровельного покрытия и нахлеста его листов;
- вид тепло-, гидро- и пароизоляционных слоев.
Точный расчет и составление проекта при возведении является ответственным этапом, обеспечивающим ее безопасность и долговечность. Это во многом определяет прочность всего здания.
Последовательность расчета материалов для мансарды
Данный вид кровли состоит из большего числа элементов, нежели обычная крыша. Жилое мансардное помещение часто оснащается дополнительными окнами, балконами и даже террасами, параметры которых учитываются, чтобы рассчитать общую потребность материалов.
Основные этапы расчета стройматериалов для возведения мансардной крыши включают вычисление:
- общего веса необходимых материалов;
- площади всех плоскостей крыши;
- количества материалов.
Вычисление веса кровельной системы для мансарды
Чтобы рассчитать вес 1 м² каждого слоя мансардной кровли, сначала нужно узнать сумму значений удельного веса всех составных частей. Затем полученное число умножают на установленный действующими нормами и правилами коэффициент 1.1.
Важно!
В жилых сооружениях не допускается превышение предполагаемой нагрузки более 50 кг/м². Для большей безопасности рекомендуется обеспечить запас прочности кровельной системы.
Достаточный запас прочности также необходим при замене старого материала покрытия на новое. Это обусловлено тем, что с установкой новой кровли общая нагрузка существенно увеличится.
Выполнив расчет веса кровли, приступают к определению высоты мансардной крыши, продольного сечения стропил и величины угла наклона скатов. В большинстве случаев значение угла не превышает 45 градусов.
Расчет площади плоскостей мансардной крыши
В современной архитектуре жилых зданий крыша мансарды может представлять собой самую разнообразную форму. Чтобы правильно рассчитать площадь сложной ломаной поверхности кровли, предварительно ее необходимо изобразить в виде отдельных фигур.
Проще всего выполнить расчет площади мансардной крыши с одним скатом, умножив его длину на ширину. Для более сложных конструкций с ломаными плоскостями выполняют расчет площади составляющих его фигур, применяя известные формулы. Далее полученные значения суммируются.
Выбор материала для кровли
Состав обрешетки, а также значение угла установки скатов крыши, должны соответствовать характеристикам используемого кровельного покрытия. Это обусловлено тем, что технические особенности различных материалов для покрытия крыши влияют на срок службы и безопасность кровли в целом.
Обрешетка может быть сплошной, уложенной на определенном расстоянии между досками, а также смешанной. Зачастую разрешается использование комбинированной обрешетки. Ондулин и рулонное покрытие целесообразно размещать по обрешетке сплошного типа. Черепицу и листы шифера располагают на разреженной обрешетке.
Немаловажным обстоятельством при выборе типа кровли являются климатические особенности зоны строительства здания. К тому же действующие на крышу сила ветра, тяжесть снега и другие возможные варианты нагрузок могут внести определенные коррективы при планировании проекта и определении параметров необходимых элементов для кровли мансардного помещения.
Мансарда – расчетная схема, нагрузки, РСУ
Мансарда – расчет в SCAD, подбор сечений элементов
Также хотим предложить вам удобный калькулятор расчета мансардной крыши. С его помощью вы получите все необходимые данные и сможете построить корректную крышу.
Укажите кровельный материал:
Выберите материал из списка -- Шифер (волнистые асбоцементные листы): Средний профиль (11 кг/м2) Шифер (волнистые асбоцементные листы): Усиленный профиль (13 кг/м2) Волнистые целлюлозно-битумные листы (6 кг/м2) Битумная (мягкая, гибкая) черепица (15 кг/м2) Из оцинкованной жести (6,5 кг/м2) Листовая сталь (8 кг/м2) Керамическая черепица (50 кг/м2) Цементно-песчаная черепица (70 кг/м2) Металлочерепица, профнастил (5 кг/м2) Керамопласт (5,5 кг/м2) Фальцевая кровля (6 кг/м2) Полимер-песчаная черепица (25 кг/м2) Ондулин (еврошифер) (4 кг/м2) Композитная черепица (7 кг/м2) Натуральный сланец (40 кг/м2) Указать вес 1 кв метра покрытия (? кг/м2)
кг/м 2
Введите параметры крыши:
Ширина заложения A1 (см)
Ширина заложения A2 (см)
Длина основания D (см)
Высота подъема B1 (см)
Высота подъема B2 (см)
Длина боковых свесов C (см)
Длина переднего и заднего свеса E (см)
Стропила:
Шаг стропил (см)
Сорт древесины для стропил (см)
Рабочий участок бокового стропила (не обязательно) (см)
Расчёт обрешётки:
Ширина доски обрешётки (см)
Толщина доски обрешётки (см)
Расстояние между досками обрешётки
(см)
Расчёт снеговой нагрузки:
Выберите ваш регион
1 (80/56 кг/м2) 2 (120/84 кг/м2) 3 (180/126 кг/м2) 4 (240/168 кг/м2) 5 (320/224 кг/м2) 6 (400/280 кг/м2) 7 (480/336 кг/м2) 8 (560/392 кг/м2)
Расчёт ветровой нагрузки:
Ia I II III IV V VI VII
Высота до конька здания
