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.
Чтобы произвести расчет размеров, площади, материалов и стропильной системы мансарды, вводите значения в миллиметрах (мм):
Y – Высота верхней, обычно более пологой части ската крыши. Значение Y принимают небольшим (до 1500 мм).
X – Половина ширины крыши, (т.е. ширина всей крыши равна 2X) , зависит от ширины здания.
C – размер карнизного свеса, (свес необходим, для защиты стен и фундамента от атмосферных осадков) определяется с учетом климатических особенностей Вашего региона (СП 20.13330.2011) и общей архитектурной задумки.
Для одно- и двухэтажных домов с системой водоотвода минимальный размер C – 400 мм (согласно СНиП II-26-76*), без организации наружного стока воды не меньше 600 мм. Оптимальная величина свеса равна примерно 500 мм.
B – Длина крыши задается длиной Вашего дома.
Y2 – Высота нижней более крутой части ската кровли. От значения Y2 зависит высота помещения в мансардном этаже, которая в чистоте принимается порядка 2500 мм. Выбор параметра должен быть обоснован в соответствии со СНиП 2.08.01-89* «Жилые здания».
Стройматериалы для кровли :
S1 и S2 – Ширина и Толщина стропила. Выбор параметров S1 и S2 производится с учетом действующих на стропило нагрузок (постоянных, временных и особых) и зависит от качества и вида используемого материала (брус, доска, клееный брус), длины стропильной ноги, расстояния между стропилами. При определении ширины и толщины стропила для мансардной крыши руководствуйтесь рекомендациями, наведенными в СП 64.13330.2011 «Деревянные конструкции» », СНиП II-26-76* «Кровли» с учетом СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия».
S3 – Расстояние между соседними стропилинами (часто называют шаг стропил или разбег).
Примерное сечение бруса и шага (S3 ) для стропил различной длины можно узнать из таблицы.
| Длина стропилины, мм | Шаг стропил, мм | Сечение стропила, мм |
| До 3000 | 1200 | 80х100 |
| До 3000 | 1800 | 90х100 |
| До 4000 | 1000 | 80х160 |
| До 4000 | 1400 | 80х180 |
| До 4000 | 1800 | 90х180 |
| До 6000 | 1000 | 80х200 |
| До 6000 | 1400 | 100х200 |
S4 – Свес со стороны фронтонов. Оптимальное значение S4 примерно 500 мм.
O1 и O2 – это ширина и толщина досок обрешетки Вашей будущей мансардной крыши.
R – Промежуток между досками обрешетки (шаг обрешетки).
Сечение (ширина O1 и толщина O2 ) обрешетки для кровли зависит от веса и жесткости кровельного материала, а также угла наклона крыши. Обрешетка должна обеспечивать достаточную поддержку, но в то же время не утяжелять конструкцию. Определить примерные значения ширины (O1 ), толщины (O2 ) досок для обрешетки и шаг (R ) можно с помощью данных таблицы.
L1 и L2 – Длина и соответственно Ширина листа кровельного материала, зависит от его вида и особенностей производства. Обращайте внимание на соответствие заявленных производителем параметров регламентирующим документам (например, ГОСТ 30340-95 для шифера, ГОСТ Р 56688-2015 для керамической черепицы, ГОСТ 24045-2010 – профнастил).
Ориентировочные значения длины и ширины разных материалов, применяемых для кровли мансардной крыши, приведены в таблице.
| Вид кровельного материала | Высота L1 , мм | Ширина L2 , мм |
| Профнастил | 1000-1400 | 800-1200 |
| Шифер (ГОСТ 30340-95) | 1750 | 980, 1125, 1130 |
| Керамическая черепица | 310, 333, 347 | 190,190, 208 |
| Битумная черепица | 1000 | 317 |
| Металлочерепица | 1120, 1180 | 1040, 1100 |
| Рубероид | 1000 | 750, 1005, 1025 |
| Еврошифер (Ондулин) | 2000 | 950 |
| Оцинкованая сталь | 720-1800 | 2000, 2500 |
| Кровельное железо | 510-1000 | 710-2000 |
L3 – Нахлест листа кровли в процентах. Значение нахлеста зависит от вида кровельного материала, угла наклона крыши и регламентированы СП 17.13330.2011 «Кровли» (Актуализированная редакция СНиП II-26-76). Необходимый нахлест кровельного материала часто указывается производителем на упаковке.
Калькулятор позволяет вычислить размеры ломаной крыши: длину и ширину полотна крыши для каждого ската и площадь крыши. Необходимую длину и количество стропил и обрешетки для постройки мансардной крыши. Объем пиломатериалов для изготовления стропил и обрешетки. Количество рядов досок обрешетки. Подсчитать количество кровельного и подкровельного изоляционного материала (рассчитывается с учетом нахлеста 10% для герметичности укладки) мансардной крыши дома. Использование подкровельной подкладки (т.н. паробарьера) чрезвычайно важно для блокирования проникновения испарений из жилых помещений и недопущения образования конденсата, что позволит продлить срок эксплуатации утеплителя и кровельного материала. Обладая такими данными, Вы с легкостью оцените целесообразность постройки мансардной крыши, более точно определите объем нужного материала. Обратите внимание, чем качественнее материалы для стропил, обрешетки вы сможете заказать, тем ниже будут Ваши расходы на мансарду. Также обязательно проконсультироваться у квалифицированного кровельщика. Поскольку ошибку, допущенную на этапе проектирования значительно легче и дешевле исправить.
Особенности многих архитектурных проектов частных домовладений зачастую становятся более привлекательными и интересными благодаря включению в проект устройство мансардного этажа. Такая идея, как использование пространства под кровлей в качестве жилого помещения, кроме архитектурной и дизайнерской привлекательности таит в себе и ряд проблемных моментов, например, таких как правильный расчет и устройство кровли.
Особенности мансардной крыши
Ввиду того, мансарда – это специфическое сооружение здания, приспособленное для нормального проживания, то есть полноценное жилое помещение, то и крыша такого здания имеет свои особенности:
- особая форма кровельной конструкции крыши;
- устройство полноценного теплоизоляционного покрытия, обеспечивающего комфортное нахождение внутри;
- наличие в крыше большого количества оконных конструкций;
- устройство внутренних коммуникаций в мансарде.
Особенности стропильной системы крыши
Наиболее важным во всех отношениях элементом мансарды является стропильная система крыши. Правильное исполнение данного элемента конструкции здания позволяет не только реализовать решение относительно устройства мансарды, но и обеспечить правильную эксплуатацию всего здания.
Как показывает практика, сегодня возможно устройство мансардного помещения практически при любом типе кровельной конструкции. В зависимости от проекта здания, мансарда может с успехом оборудоваться как под односкатной крышей, двускатной, вальмовой или многощиповой крышей.
Однако, наиболее приемлемым является вариант мансардной кровли , основным отличием которого является наличие увеличенного пространства под кровлей за счет изменения угла наклона ската.
Такое решение наиболее оправданно с архитектурной точки зрения, но в то же время оно более затратное по количеству материалов и несколько сложнее в техническом плане, чем обычная двускатная кровля.
- боковые торопила;
- коньковые стропила;
- обрешетка боковых стропил;
- обрешетка коньковых стропил;
- стойки;
- подкосы;
Различают два вида стропил – наслонные и висячие. Первые применяются там, где есть в проекте промежуточная несущая стена. Проще говоря, одна сторона стропила упирается в мауэрлат по наружной стене, а второй во внутреннюю стенку.
Висячие стропила имеют два яруса: нижний – боковые стропила и верхний – коньковые стропила. Для создания жесткости конструкции висячих стропил, как правило, устраиваются перемычки и стойки.
С чего начать строительство мансардной крыши?
Строительство мансардного этажа , как правило, происходит как этап строительства здания в целом, однако, в случае, если мансардный этаж оборудуется из здания старой постройки или перестраивается в процессе реконструкции кровли, то план строительства разрабатывается с учетом существующих особенностей здания.
Как правило, для правильной организации строительных работ разрабатывается план и рабочий чертеж, по которому производится расчет необходимых материалов и прорабатываются этапы строительства.
Правила расчета мансардного этажа
При построении плана строительства и рабочего чертежа пользуются основными правилами последовательности расчета:
- выбор схемы стропильной системы крыши;
- расчет мансардного помещения;
- расчет нагрузки и количества материалов;
- план проведения работ.
При этом главную роль играет правильный расчет показателей.
Расчет показателей
При расчетах плана
мансардного этажа и последующем строительстве огромную роль играет правильный выбор расчетов показателей.
Первоначальным действием в расчете показателей мансарды проводится расчет полезной площади мансарды.
Оптимальным является минимальный учет следующих показателей: высота потолка мансарды – 2 метра, ширина – 3 метра. Такие параметры считаются необходимыми для комфортного нахождения в помещении. Кроме того, определяется глухая площадь мансардного этажа.
Основным правилом расчета полезной площади является учет расстояния от пола до потолочного изгиба равного 90 сантиметров и более.
Остальная площадь мансарды является глухой зоной, использование которой в качестве жилого помещения нерационально.
Расчет площади кровли происходит вычислением площади каждого отдельного элемента скатов крыши. То есть если крыша имеет два ската имеющего один излом то вычисляется площадь каждого элемента отдельно, сначала бокового ската, после конькового ската, полученные значения суммируются и умножаются на 2.
Следующим из расчетов показателей является расчет стропильной конструкции:
- расчет угла наклона боковых стропил;
- расчет угла наклона коньковых стропил;
- расчет количества материалов для стропил;
- расчет обрешетки;
- расчет кровельного материала.
Угол наклона боковых стропил
Расчет угла наклона боковых стропил проводится в основном тремя способами:
- Геометрический, самый простой и надежный способ, используется известная со школы теорема Пифагора.
- Справочный , этот способ позволяет определить угол наклона стропил по специальным справочным таблица;
- Метод геометрических построений – метод, при котором производится масштабное построение плана стропильной системы с последующим вычислением необходимых параметров;
- Использование строительного калькулятора – данный способ хорош для пользователей интернета, многие строительные сайты предлагают онлайн-калькуляторы расчета различных параметров.
Угол наклона коньковых стропил
Учитывая то, что коньковые стропила несколько меньше боковых стропил, и то что конструкция коньковых стропил, как правило, поддерживается стойками угол наклона выбирается в 30 градусов.
Площадь поверхности крыши
Для удобства расчета поверхности крыши вся поверхность разбивается на простые геометрические фигуры – прямоугольники и треугольники. Отдельно производится вычисление площади каждого участка впоследствии найденные значения суммируются.
К примеру , ломаную двускатную крышу разбивают на четыре участка – по два нижних боковых и два верхних – коньковых. Находят площадь бокового и конькового участков крыши, после чего умножают на 2.
Площадь мансардного этажа
Чаще всего мансардный этаж определяется площадью мансардного помещения. В таком случае определяется линия стен и уже вычисляется непосредственно площадь помещения. Когда стены мансарды будут проходить по линии стоек, то длина здания умножается на расстояние между противоположными стойками.
В случае, когда помещение будет иметь потолочный изгиб (в качестве части потолка будет использована кровельная конструкция), площадь мансардного этажа вычисляется нахождением площади фигуры поверхности мансарды ограниченной условной линией прохождения по поверхности пола линии изгиба потолка на высоте 90 сантиметров.
Примерный вес кровельного материала
Проводя расчеты кровли, следует иметь в виду, что необходимо учитывать в расчетах вес кровельного материала.
Так, следует учитывать, что 1 квадратный метр может иметь массу:
- шифер – 11 – 13 кг;
- мягкая черепица – 9 – 15 кг;
- оцинкованная жесть – 3 – 6,5 кг;
- керамическая черепица – 50 – 60 кг;
- металлочерепица – 5 – 6кг;
Количество рулонов изоляционного материала с нахлестом
При расчете изоляционного материала
следует знать, что нахлест полос покрытия должен составлять 10 сантиметров.
Стандартный размер многих производителей рулонных изоляционных материалов составляет длина 10 или 15 метров, ширина 100 сантиметров.
Однако, при выборе конкретного производителя и конкретного материала нелишне узнать фактические размеры рулона. Не секрет, что у разных производителей могут быть использованы свои технические условия и параметры продукции.
Нагрузки на боковую/коньковую стропильную систему
Рассчитывая нагрузки
на боковую и коньковую части кровли, следует брать во внимание при расчете среднюю нагрузку в 200 кг на погонный метр.
Такая нагрузка вполне выдерживает снеговую и ветровую нагрузку на кровельную систему.
Производство расчетов снеговой и ветровой нагрузки на кровлю производится с помощью специальных справочников и таблиц, в которых указываются коэффициенты снеговой и ветровой нагрузки.
Так, к примеру, в различных регионах снеговая нагрузка может достигать 220 килограмм на метр квадратный.
При расчете конкретной кровли следует знать, что существуют поправочные коэффициенты нагрузок в зависимости от угла наклона крыши:
Таким образом, при расчете снеговой нагрузки на крышу при средней в регионе снеговой нагрузки в 220 килограмм и углу наклона коньковой крыши в 30 градусов равен:
220*1,25= 275 килограмм на метр квадратный
.
Расчет длин и других размеров мансардной крыши при построении чертежа происходит по формулам известным с курса математики средней школы. Для удобства проведения расчетов поперечный разрез кровли представляется в качестве нескольких простых фигур: пространство мансарды между опорными стойками, балкой перекрытия и затяжкой представляется в виде прямоугольника.
Пространство боковой стропильной ноги отрезком балки перекрытия до мауэрлата и опорной стойкой –прямоугольным треугольником. Коньковые стропила, и затяжка образуют равнобедренный треугольник. Теперь даже без выдающихся способностей можно вычислить основные длины стропил.
Длина боковых стропил
Учитывая то, что боковые стропила представляют собой гипотенузу прямоугольного треугольника, высота опоры до затяжки составляет 2,5 метра, а угол наклона стропила составляет 60 градусов, нетрудно вычислить длину стропильной ноги:
- Длина стропильной ноги =0,5 +высота опоры / cos 60 = 0,5+ 2,5/ 0,5 = 5,5 метра
Где 0,5 – это длина карниза крыши, его следует учитывать обязательно, поскольку вынос крыши от стены дома должен быть обязательно.
Длина коньковых стропил
Длина коньковых стропил рассчитывается по формуле расчета для равносторонних треугольников где:
- в – основание треугольника и равно длине затяжки, то есть как в данном примере 4 метра;
- угол а , у основания треугольника равен углу наклона коньковых стропил, то есть 30 градусам;
- угол вершины треугольника равен 120 градусам.
Нахождение длины коньковых стропил производится по формуле:
Длина стропил = Длина затяжки/2cos а
Длина стропил = 4 метра/2х0,866
Длина коньковых стропил равна 2,3 метра
Количество боковых и коньковых стропил
В зависимости от линейных размеров здания и площади кровли предусматривается устройство боковых и коньковых стропил через равное расстояние. Нормальным считается устройство стандартных стропил 50х100 мм через 0,7 – 0,8 метра при длине ноги стропила в 6 метров и 1,2 метра при длине ноги в 3 метра.
Минимальное сечение боковых/коньковых стропил. Вес и объем бруса для стропил
При расчете кровельной конструкции в расчет берутся следующие минимальные сечения стропил:
- боковые стропила и коньковые стропила – 50х100 миллиметров.
При расчете веса берется средний показатель плотности древесины при влажности 18 % – 500 килограмм на метр кубический.
Количество боковых/коньковых рядов обрешетки
При расчете обрешетки, в зависимости от выбранного кровельного материала во внимание берется тип необходимой системы обрешетки:
- для мягких кровельных материалов устраивается сплошная обрешетка из фанеры или OSB-плиты;
- для полужестких кровельных материалов устраивается разреженная или уплотненная обрешетка;
- для жестких крупноразмерных кровельных материалов типа шифер устраивается разреженная обрешетка;
- для крупноразмерных полужестких кровельных материалов (кровельное железо) устраивается сплошная обрешетка.
При расчете количества рядов обрешетки рекомендуется придерживаться следующих правил:
- при расчете обрешетки кровель с малым уклоном до 12 градусов рекомендуется устройство сплошной обрешетки;
- для кровли с уклоном до 60 градусов рекомендуется устройство обрешетки с шагом в 20 – 23 сантиметров;
- для кровли с большим уклоном более 60 обрешетку рекомендуется монтировать с шагом в 60 сантиметров.
Нормальным считается устройство обрешетки из обрезной доски шириной 20 см через 20 – 30 см
Общее количество рядов обрешетки
Исходя из того, что для устройства обрешетки используется обрезная доска 20х2 сантиметров и расстояние между рядами обрешетки берется в 20 сантиметров, на каждый метр кровли приходится 3 ряда обрешетки.
При увеличении расстояния между рядами обрешетки до 30 сантиметров на каждый метр кровли будет приходиться 2 ряда обрешетки.
В расчете количества рядов обрешетки к общему количеству рядов прибавляется еще 2 – коньковый и карнизный.
Равномерное расстояние между боковыми/коньковыми досками обрешетки
Устройство равномерного расстояния между боковыми коньковыми досками обрешетки необходимо не только для достижения необходимой прочности конструкции, поскольку такая конструкция должна выдерживать не только массу кровли, но и выдерживать снеговую и ветровую нагрузку.
Кроме этого, равномерное распределение обрешетки позволяет более качественно проводить установку теплоизоляционного пирога.
Количество досок обрешетки стандартной длины
Согласно сортаменту пиломатериалов промышленность выпускает стандартные размеры пиломатериалов из хвойных и лиственных пород.
Стандартными длинами пиломатериалов считаются:
- пиломатериалы хвойных пород длиной в 4,5 метра и 6 метров;
- пиломатериалы лиственных пород – не более 5 метров;
- пиломатериалы хвойных пород для специальных нужд 9 метров.
Таким образом, для одного ряда обрешетки дома 8х10 метров на скат крыши в 10 метров необходимо 2 доски по 6 метров (при этом следует учитывать, что крыша выступает на фронтон минимум на 20 сантиметров с каждой стороны).
Объем досок обрешетки
Для подсчета объема заказа пиломатериала в кубических метрах необходимо:
- подсчитать количество досок, необходимых для обрешетки с учетом обрезков;
- перевести линейные размеры доски из сантиметров в метры (доска 20х150 мм длиной 6 метров при пересчете будет 0,02 (толщина доски) х 0.15(ширина доски) х 6 (длина) );
- перемножить количество досок на размеры одной доски в метрах, в результате получается объем в кубических метрах (0,02х0, 15х6х20= 0,36 кубических метров )
Примерный вес досок обрешетки
Учитывая объективные свойства древесины, для устройства обрешетки, как правило, используется древесина хвойных пород.
Однако следует знать , что при использовании свежераспиленной древесины возможны только изменения самой древесины – коробление, растрескивание, кручение, но и возникновение гниения волокон древесины, появление грибка и плесени.
Поэтому при устройстве обрешетки, а тем более обрешетки крыши мансардного типа использовать сухую древесину.
При расчетах веса деревянной обрешетки за основу берется вес древесины при влажности 18%, что в среднем составляет:
- древесина ели обыкновенной – 450 кг;
- сосна обыкновенная – 510 кг;
- сосна кедровая – 440 кг;
- пихта сибирская – 380 кг;
- пихта кавказская – 440 кг.
При проведении расчетов веса стропил и обрешеток, берется усредненный показатель веса пиломатериала 500 кг на кубический метр.
Таким образом, если на обрешетку необходимо 20 досок 20х150 по 6 метров, что составляет 0,36 кубометра ели обыкновенной то, вес такой конструкции будет равен:
0,36х450=162 кг
Приступая к проведению
расчетов кровельной конструкции мансардной крыши необходимо составить план кровли, при этом нужно на бумаге построить максимально детальный план с учетом масштаба.
На бумаге с помощью карандаша , линейки и транспортира рассчитать возможные варианты устройства стропильной системы. Поскольку вносить изменения на этапе строительства чаще всего приходится в сторону увеличения количества материалов.
Строительные материалы
При строительстве мансардной кровли особое внимание в расчетах уделяют правильному подбору материалов, поскольку неправильный подбор и устройство стройматериалов может привести к ошибкам в установке кровли, ее утяжелению конструкции.
Параметры материалов для возведения мансардной крыши
Для устройства стропильной конструкции рассчитываются бруски различного сечения, из хвойных пород древесины, при выборе материала, его осмотре обращается внимание на наличие сучков и их количества, нормальным считается наличие не более 3 сучков на 1 погонный метр материала.
Для устройства обрешетки берется в расчет стандартная длина доски в 4,5 или 6 метров.
При расчете кровельного покрытия берутся за основу стандартные размеры кровельных материалов, при этом в случае если боковые стропила имеют длину в 2,5 листа шифера, то в расчете берется 3 ряда, то есть округляется в большую сторону.
Какого сечения требуются стропила?
При возведении мансардной кровли в расчете берут стандартные размеры брусков для устройства стропил – 50х100 миллиметров или 50х150 миллиметров.
Расчет ветровой нагрузки
является временной нагрузкой на плоскость крыши. Расчет ветровой нагрузки производится согласно , это старый добрый советский СНиП, однако, сегодня он действует не во всех регионах России, многие субъекты разработали свои региональные нормы.Проведение расчета ветровой нагрузки кровли связано с тем, чтобы задать необходимый запас прочности при кратковременном воздействии сильных порывов ветра. Такая необходимость связана с тем, что ветровая нагрузка имеет существенные отличия даже в одной местности.
Всего же на силу ветра в основном влияют:
- регион расположения постройки;
- наличие городской застройки;
- высота здания и угол наклона крыши.
Расчет снеговой нагрузки
В отличие от ветровой нагрузки снеговая нагрузка является более продолжительной и относится к разряду долговременных нагрузок. На определение снеговой нагрузки влияют несколько факторов – наклон кровли, количество скатов крыши, наличие дымоходов, перепадов крыши, парапетов и слуховых окон.
Кроме этого , важную роль играет примерное количество снегового покрова, зависящее от местности расположения.
, снеговая нагрузка рассчитывается по СНиП 2.01.07-85 “Нагрузки и воздействия” при этом берется поправочный коэффициент, зависящий от угла наклона крыши:- коэффициент при наклоне до 25 градусов равен 1.
- коэффициент при наклоне крыши от 25 до 60 градусов равен 1,025;
- при углу наклона больше 60 градусов коэффициент не учитывается.
Расчет ломаной мансардной крыши
Расчет ломаной мансардной крыши производится поэтапно с учетом основных параметров, в которых рассчитываются:
- угол наклона крыши;
- длина и сечение конькового и бокового стропил, их усиление;
- сечение и шаг обрешетки;
- площадь боковых и коньковых скатов;
- масса кровельного материала, расчет нагрузок и масса утеплителя;
- расчет расстояния между стропилами.
В конце расчета производится расчет необходимого материала.
Расчет двускатной мансардной крыши
Расчет двухскатной крыши практически не отличается от расчета ломаной крыши за исключением, того, что в расчете не проводится расчет коньковых и боковых стропил, боковых и коньковых скатов крыши.
Основные ошибки в расчете мансардных кровель
При расчете мансардных кровель довольно часто допускаются следующие ошибки:
- неправильно рассчитывается угол наклона и длина стропил;
- допускаются ошибки в расчете снеговой нагрузки , не учитываются поправочные коэффициенты угла наклона кровли;
- не берется во внимание вентиляционный зазор при устройстве теплоизоляционного пирога;
- часто пренебрегают особенностями устройства крыши из различных материалов, вследствие чего производится неправильный монтаж и дальнейшая эксплуатация крыши.
Воспользуйтесь онлайн калькулятором мансардной крыши для расчета необходимого количества материалов для кровли данного типа. Точный расчет обрешетки, угла наклона стропильной системы, нагрузки на кровлю дома.
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, используя карту ниже
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
5 м от 5 м до 10 м от 10 м
Тип местности
Открытая местность Закрытая местность Городские районы
Результаты расчетов
Угол наклона боковых стропил: 0 градусов.
Угол наклона коньковых стропил: 0 градусов.
Угол наклона подходит для данного материала.
Угол наклона для данного материала желательно увеличить!
Угол наклона для данного материала желательно уменьшить!
Площадь поверхности крыши: 0 м 2 .
Площадь мансардного этажа: 0 м 2 .
Примерный вес кровельного материала: 0 кг.
Количество рулонов изоляционного материала с нахлестом 10% (1×15 м): 0 рулонов.
Стропила:
Нагрузка на боковую стропильную систему: 0 кг/м 2 .
Нагрузка на коньковую стропильную систему: 0 кг/м 2 .
Длина боковых стропил: 0 см.
Длина коньковых стропил: 0 см.
Количество боковых стропил: 0 шт.
Уменьшите шаг стропил!
Количество коньковых стропил: 0 шт.
Уменьшите шаг стропил!
Обрешетка:
Количество боковых рядов обрешетки (для всей крыши): 0 рядов.
Количество коньковых рядов обрешетки (для всей крыши): 0 рядов.
Общее количество рядов обрешетки: 0 рядов.
Равномерное расстояние между боковыми досками обрешетки: 0 см.
Равномерное расстояние между коньковыми досками обрешетки: 0 см.
Количество досок обрешетки стандартной длиной 6 метров: 0 шт.
Объем досок обрешетки: 0 м 3 .
Примерный вес досок обрешетки: 0 кг.
О калькуляторе
Онлайн-калькулятор мансардной крыши поможет рассчитать углы наклона боковых и коньковых скатов, количество и необходимое сечение стропил, объём обрешётки и других материалов для строительства крыши. Вам не придется выполнять лишние расчеты, поскольку данный калькулятор включает большинство существующих кровельных материалов, таких как битумная черепица, цементно-песчаная и керамическая черепица, металлочерепица, битумный и асбестоцементный шифер, ондулин. Если же вы используете нестандартный материал, или хотите получить более точные расчеты, вы можете указать массу собственного кровельного материала, выбрав соответствующий пункт в выпадающем списке материалов.
Прежде чем проектировать мансардный этаж, ознакомьтесь со СНиП 2.08.01-89 «ЖИЛЫЕ ЗДАНИЯ» со всей серьёзностью.
Обратите внимание!
Калькулятор производит расчеты согласно действующих СНиП «Нагрузки и воздействия» и ТКП 45-5.05-146-2009.
Устройство мансардной (ломаной, покатой) крыши отличается тем, что с каждой стороны она содержит два ската с разными углами наклона: крутой боковой и покатый висячий. Таким образом, под крышей образуется удобное пространство, которое можно использовать в роли жилого помещения. Это помещение называется мансардным этажом или просто мансардой.
Мансарды впервые были построены в 17 веке. Мансарда возводится относительно легко как при изначальном строительстве здания, так и в роли надстройки на существующее здание. Таким образом, она предоставляет альтернативу в строительстве дополнительного этажа.
Поскольку боковые скаты отличаются большой крутизной, следует тщательно подходить к выбору строительных материалов. Возможно, мансардная крыша потребует дополнительных затрат. Особенно это важно для жилых мансардных помещений: им будут нужны увеличенные фронтонные окна и улучшенная теплоизоляция.
При заполнении полей калькулятора ознакомьтесь с дополнительной информацией, расположенной под знаком .
О любых вопросах или идеях, касающихся данного калькулятора, вы можете написать нам, используя форму комментариев внизу страницы. Будем рады услышать ваше мнение.
Дополнительная информация о результатах расчётов
Угол наклона боковых стропил
Угол, под которым наклонены боковые стропила к плоскости потолка. Он, как правило, более крутой. Различные кровельные материалы допускают разные предельные углы. Калькулятор покажет, можно ли возвести крышу под данным углом из выбранного кровельного материала.
Угол наклона коньковых стропил
Угол, под которым наклонены коньковые (висячие) стропила к плоскости пола мансарды. Этот угол, как правило, более покатый. Различные кровельные материалы допускают разные предельные углы. Калькулятор покажет, возможно ли возвести крышу под указанным углом из выбранного кровельного материала.
Площадь поверхности крыши
Площадь всей поверхности кровли включая свесы. Чтобы определить площадь одного ската, достаточно указанное значение разделить на два.
Площадь мансардного этажа
Площадь помещений мансарды. Сюда не входит площадь под боковыми скатами.
Примерный вес кровельного материала
Вес выбранного кровельного материала для всей площади крыши с учетом свесов.
Количество рулонов изоляционного материала
Необходимое количество изоляционного материала для всей площади крыши. Указано количество в рулонах, исходя из стандартного размера рулона - 15 метров в длину, 1 метр в ширину. При расчете также учтен нахлест 10 % в местах стыков.
Нагрузки на боковую и коньковую стропильную систему
Данные значения показывают максимально возможные нагрузки на данную кровлю. В расчетах участвует как общая масса кровельного пирога, так и сумма ветровых и снеговых нагрузок выбранного региона.
Длина боковых стропил
Расчетная длина стропил боковых скатов, располагаемых от нижней части ската до верха мансардного этажа.
Длина коньковых стропил
Расчетная длина коньковых (висячих) стропил, располагаемых от верха мансардного этажа до конька крыши.
Количество боковых и коньковых стропил
Общее количество боковых и коньковых стропил, необходимых для возведения крыши с заданными параметрами.
Минимальное сечение стропил / Вес стропил / Объем бруса
- В первой колонке указаны допустимые сечения стропил по ГОСТ 24454-80 Пиломатериалы хвойных пород. Во внимание берется вес, заданные параметры конструкции, возможные нагрузки на кровлю. Калькулятор рассчитывает суммарные нагрузки, которые могут воздействовать на конструкцию, и подбирает оптимальные варианты сечений стропил.
- Вторая колонка содержит информацию о весе стропил с указанным сечением. Здесь указан общий вес стропил для рассчитываемой крыши.
- Третья колонка отображает суммарный объем стропил в кубических метрах. Используйте данные значения для расчета стоимости пиломатериалов.
Количество рядов обрешетки
Число рядов обрешётки, которое понадобится для всей кровли при заданных параметрах.
Равномерное расстояние между досками обрешетки
Количество, объем и вес досок обрешетки
Суммарное количество досок для обустройства обрешетки кровли, их объем в кубических метрах и их общий вес.
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:
- вес составных частей кровельного пирога:
- обрешетки и контробрешетки;
- выполненной гидроизоляции и пароизоляции;
- теплозоляционного материала;
- непосредственно вес покрытия кровли;
- геометрические размеры основных элементов крыши:
- величина пролета от свеса карниза до конька кровли;
- угол расположения верхних и нижних стропил;
- выбранный шаг обрешетки и стропил;
- 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.
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.
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.
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.