вычисление, особенности и типы мансард
Вдумчивый расчет кровли каркасного дома позволяет создать надежную и долговечную крышу, которая прослужит очень долго
Расчет площади мансардной крыши дает возможность определиться не только с типом и материалом несущей системы мансарды, но также рассчитать ее будущую полезную площадь. Причем помимо проектирования мансардной кровли, просчитывается также чердачное помещение, включая площадь – полезную и глухую.
Стропильная система
Перед возведением мансард частных домов, обязательно следует изготовить качественный проект и рассчитать конструкцию кровли. В проекте должно быть четко описано устройство системы стропил, поскольку стропильная система является скелетом крыши, ее основой.
Стропильная система мансардной кровли
Внимание следует обращать на все элементы:
- узлы,
- стойки,
- стропила,
- шаг стропил,
- материал стропил.
Правильный расчет несущих конструкций позволит построить долговечную и надежную мансардную кровлю, защищающую от непогоды. Рассчитать конструкцию крыши можно, воспользовавшись специальными калькуляторами, размещенными на многих сайтах, посвященных строительству частных домов, но целиком полагаться на такие программы не стоит. Программа не может учитывать все нюансы. Другой вариант заказать расчет в специализированной проектной организации. Если собираетесь строить мансарду самостоятельно, лучше выбирать простые конструкции крыши. Например, двускатную с фронтоном.
Двухскатная мансардная крыша – это отличный вариант для получения достаточно большого пространства жилого помещения
Типы мансардных крыш
Стропильная система и ее элементы различны для разных типов мансардных крыш частных домов. Кровля должна быть легкой, чтобы не нагружать стены домов, при этом надежность и прочность конструкции должны соответствовать требованиям. По типам мансардных крыш различают следующие конструкции:
- Двухскатные. Два ската и два фронтона.
- Ломаные. Имеющие две и больше плоскости под разными углами наклона. Ломаную крышу возводить намного сложнее.
- Вальмовые. Со скатами треугольной формы.
- Полувальмовые. Скаты фасадов прикрывают часть площади фронтона.
- Купольные. Характерны для домов с круглой или многоугольной конструкцией.
- Сводчатые. С дугообразной проекцией фронтона.
Кроме того крыши делятся по конструктивным особенностям на вентилируемые и невентилируемые. Тот или иной вариант выбирается в зависимости от климатических особенностей региона и конструкции частных домов.
Совет!
При больших количествах осадков, высокой влажности следует предпочесть крыши с естественной вентиляцией. Кроме того воздушная прослойка внутри играет роль дополнительного утеплителя.
Крыши без естественной вентиляции чаще используются в сухих климатических зонах.
Ломаная мансардная крыша дает возможность воплотить самые разнообразные мечты и дизайнерские идеи
Особенности мансардной крыши
Особенность крыш для мансарды состоит в том, что на мансардную кровлю действуют не только наружные погодные факторы, но и внутренние:
- тепло от жилого помещения;
- испарения;
- конденсат, образующийся от температурной разницы в мансарде и снаружи.
Следовательно, требования к мансардным кровлям содержат дополнительные условия. Это укладка пароизоляционных материалов, теплозащитного слоя и гидроизоляция. Кроме того, необходимо обустроить эффективную вентиляцию подкровельного пространства, иначе грозит постоянная сырость в помещении.
Чтобы надежно утеплить мансарду, обычно используют минеральную или эко вату, в сочетании с гидроизоляционной и пароизоляционной пленкой получается неплохая защита от внешних и внутренних воздействий. А воздушная прослойка между разными изоляторами обеспечит вентилируемость фронтона и крыши.
Устройство мансардной крыши – сложная и кропотливая работа
Кровля мансарды должна быть легкой, поскольку кроме собственного веса на стены домов оказывает нагрузку и само помещение мансарды со всем ее содержимым. Поэтому для мансард выбирается материал с не высоким удельным весом:
- металлочерепица;
- металлический профиль;
- мягкая кровля (например, ондулин).
Более тяжелые материалы используются только в случаях необходимости соблюсти единообразие дома с соседними строениями. Но в этих частных случаях требуется дополнительно рассчитать нагрузки.
Важно!
В проекте, кроме расчета, должны содержаться сведения о конструкции стропил, схема установки балок, подсчет собственной массы крыши и предполагаемую нагрузку природных факторов (ветер, снег, дождь).
Чтобы рассчитать и составить грамотный проект следует предусмотреть устойчивость всех элементов к температурным перепадам.
Металлочерепица для мансардной крыши
Проект крыши мансарды
Как было сказано выше, залогом надежной и прочной крыши должен быть грамотно составленный проект. Как правило, он состоит из нескольких разделов и чертежей. В нем содержатся расчеты и вся информация о конструкции кровли:
- в первую очередь проектом определяются основные параметры – форма крыши, ее размеры, наклон скатов, наличие фронтона;
- вторым, и не менее важным пунктом, идет перечень всех материалов, по каждому узлу, с указанием их количества;
- отдельный раздел должен быть посвящен расчету несущих конструкций с указанием сечения стропильных балок, размерами элементов перекрытий и других узлов;
- чертежи в различных проекциях с детализацией основных узлов;
- раздел с расчетами теплотехнических свойств конструкции крыши и указания об утеплении и гидроизоляции с перечнем рекомендуемых материалов;
- рекомендации по кровельному материалу на основании расчета максимальных нагрузок на конструкцию.
Построение мансардной многоскатной крыши
Утепление крыши
Немаловажной частью расчетов мансардной крыши является раздел посвященный утеплению. Для создания атмосферы, пригодной для проживания в мансарде, кровля должна быть надежно и качественно утеплена. Кроме того вместе с утеплителями укладываются пароизоляционные и гидроизоляционные пленки. Чтобы предотвратить протечку снаружи и накопления конденсата изнутри, применяют специальные современные материалы. Таким образом образуется «слоеный пирог», уложенный между кровельным покрытием и помещением мансарды. Такой «пирог» должен включать следующие слои:
- Пароизоляционный. Специальные, не пропускающие воздух пленочные материалы, укладываемые изнутри помещения мансарды с герметизацией стыков. Задача этого слоя предотвратить проникновение влаги в верхние прослойки «пирога».
- Утепляющий. В качестве теплоизолятора применяются пенопластовые или пеноплексовые плиты, минеральная вата, эко вата и проч. Укладка производится с нахлестом или с последующей заделкой швов строительной пеной.
- Гидроизолирующий. Специальные пленочные мембраны, предохраняющие утеплитель от атмосферных осадков и предотвращающие образование конденсата. Укладываются по стропилам с сохранением воздушного зазора между пленкой и кровельным материалом.
Расчет крыши мансарды
Еще раз подчеркнем, что расчеты должны проводиться специалистом, имеющим опыт проектирования подобных объектов. Даже небольшие погрешности могут привести к неверному распределению нагрузки несущих узлов и элементов.
Важно!
Излишний вес кровли, превышающий прочность стропильных ног может привести к ослаблению общей конструкции и печальным последствиям.
Для расчетов важным параметром является площадь мансардного помещения и размер его полезного объема. Последний вычисляется по линиям, соединяющим точки, где высота от пола до потолочной плоскости составляет 90 см. Остальное пространство принято считать не жилым, пригодным лишь для устройства чуланов и кладовок.
Общая площадь берется из планов дома и мансарды. Расчет площади кровли проводится исходя из суммарной площади внутренних конструкций. Весь кровельный каркас можно представить как совокупность элементов с различной геометрией. Высчитав площадь таких фигур по отдельности, и сложив значения, можно получить общую площадь конструкции крыши дома. Данная величина необходима не только для дальнейших расчетов прочности и веса конструкции, но и для подсчетов необходимых материалов.
Возведение на доме мансардной крыши – это самое эффективное решение, позволяющее рационально и изящно расширить жилую площадь
Следующим этапом расчетов является вычисление угла наклона скатов, размеры фронтона и подбор кровельного покрывающего материала. Неправильно выбранный наклон скатов может привести к скоплениям снежного наста, под весом которого возможно разрушение крыши. Напротив, слишком крутой уклон и высокая конструкция подвергается воздействию ветров, которая также сказывается негативно на целостности кровли. Поэтому расчеты должны проводиться с учетом местных климатических условий.
Важным разделом расчетов должен стать раздел, посвященный утеплению, гидроизоляции и вентиляции. Правильно обустроенное подкровельное пространство позволит избежать накопления конденсированной влаги и протечек. Грамотное утепление создаст комфортные условия для пребывания в мансардном помещении. Все вместе взятое обеспечит долговечность и надежность крыше мансарды.
Расчетная схема мансардной крыши
Расчет в SCAD, подбор сечений элементов мансардной крыши
ПредыдущаяМансардыДом с мансардой: планировка, проект, дизайн и строительство
СледующаяМансардыРекомендации по выбору материалов для внутренней отделки мансарды
Расчет мансардной крыши: площадь, стропила, кровельный материал
Сегодня многие в частном строительстве, чтобы получить дополнительную жилплощадь, и даже целый этаж, предпочитают возводить мансардные крыши. И в этом нет ничего удивительного, расчет мансардной крыши однозначно показывает, что даже с учетом такого показателя, как 15–20% общей стоимости строительства, этот вариант в итоге – самый экономичный.
Общая схема мансардной крыши состоит из следующих элементов:
- кровельного покрытия,
- гидроизоляционного слоя,
- обрешетки,
- системы стропил вместе с утеплителем,
- пароизоляционного слоя,
- потолка.
Однако, в каждом случае, в зависимости от того, какой будет конструкция крыши: двухскатная, ломаная, с выносными консолями, со смешанным типом опоры и т. д. несущая конструкция, используемые материалы и их количество могут резко отличаться. Поэтому, чтобы правильно провести расчет мансардной крыши, прежде всего необходимо разработать ее проект.
Особенности стропильной системы ↑
Самым важным элементом мансардной крыши является ее несущий каркас, иначе говоря, стропильная система. Ее установка – это самый трудоемкий и важный участок работ по возведению крыши. В конструкции такой крыши стропила имеют множество различных узлов сопряжения. Стропила соединяются друг с другом, врубаются в мауэрлат или затяжку, имеют вспомогательные врубленные элементы типа ригелей, бабок, подкосов и опор, дополнительные крепления при помощи болтов, скоб или хомутов. Выбирают варианты таких креплений в зависимости от преобладающей нагрузки: на сжатие, изгиб, растягивающей и их особенностей.
Основными действующими силами, которые направлены на каркас крыши, являются нагрузки, вызванные весом стропил, обрешетки, укрепленной на них, снеговыми и дождевыми массами, ветровыми и иными нагрузками. Расчет стропильной системы мансарды необходимо проводить, учитывая особенности конструкции, размеры элементов и другие факторы. Расчеты ведут от допустимого прогиба на всю длину. Он должен включать сечение и размеры стропил, их количество, расстояние между стропилами мансардной крыши, размер каждого фрагмента. При этом учитываются свесы и способы креплений всех элементов, которые обеспечивают необходимую жесткость для всего скелета мансардной крыши. От точности расчета стропильной системы зависят безопасность и долговечность возводимой мансардной конструкции.
Еще одним требованием, предъявляемым к конструкции крыши является ее легкость. Оно вызвано необходимостью уменьшить давление стропильной системы на стены, перекрытия и фундамент дома.
Как рассчитать площадь ↑
Расчет площади мансардной крыши дает возможность определиться не только с типом и материалом несущей системы мансарды, но также рассчитать ее будущую полезную площадь.
Это – обязательный шаг, если чердачное помещение предполагается использовать как жилое.
Причем помимо проектирования мансардной кровли, просчитывается также чердачное помещение, включая площадь – полезную и глухую.
При расчетах основываются на следующие правила:
- Полезной площадью считается зона, в которой расстояние между потолочным изгибом и полом составляет самое меньшее 90 см. Оставшееся пространство считают глухой зоной, хотя его можно использовать для хозяйственных нужд, скажем, в качестве кладовой.
- Площадь мансардной крыши рассчитывается сравнительно просто
- Наиболее подходящий кровельный материал определяют с помощью несложных вычислений. При определении будущего материала для покрытия мансардной крыши, одновременно предопределяется также выбор материала для основания кровли и угол наклона крыши.
Это связано с тем, что у различных видов кровельного покрытия – разные технические характеристики, которые в целом влияют на качество и надежность крыши. Как известно, есть три основных способа выполнения обрешетки:
- сплошной,
- разреженный,
- смешанный.
Выбор исполнения обрешетки определяется именно кровельным материалом. Например, рулонные материалы и ондулин укладывают только на сплошную обрешетку, для шифера и черепицы, металлической или штучной, самым подходящим вариантом будет разреженная. В большинстве случаев допускается использовать обрешетку смешанного типа.
Выбирая материал для кровли, прежде необходимо выяснить климатические условия, которые характерны для района предполагаемого строительства – они, в свою очередь, вносят определенные ограничения.
Например, в местностях с постоянными сильными ветрами категорически запрещается использовать для кровли легкие материалы, поскольку его может сорвать сильными порывами ветра.
- Расчет утепления мансардной крыши сопряжен со многими факторами, в частности, с преобладающей температурой местности, где будет возводиться мансардная крыша. Например, для крыши, строящейся для более суровых условий, утеплителя, естественно, понадобится больше. Для утепления при этом выбирают способ, на который затрачивается минимальное количество стройматериалов. Мансардное помещение утепляют в нескольких местах, сооружая своеобразную коробку. Утепляются три ограждения: стена фронтона, чердачное перекрытие и скаты крыши, причем на каждом из них толщина утеплителя – разная. Для ее расчета используют такие параметры, как обшивка мансарды, теплопроводность утеплителя, нормируемое тепловое сопротивление для конкретного региона.
Таким образом, при расчете мансардной крыши руководствуются множеством факторов, которые одинаково важны для получения надежной и прочной крыши.
© 2020 stylekrov.ru
Мансардная крыша – размер конструкции исходя из расчетов проекта
Мансардная крыша – это отличный вариант для получения достаточно большого пространства жилого помещения
При строительстве частного дома с мансардной важно правильно спроектировать конструкцию и размер крыши. Ведь мансарда – жилое помещение, в котором происходят различные процессы: испарения воздуха, нагрев помещения. Это оказывает свое влияние на кровлю. С другой стороны крыша должна выполнять свое основное предназначение – надежно защищать от непогоды и сохранять тепло внутри.
Поэтому важно перед началом строительства обзавестись качественным проектом и расчетами. Расчеты должны проводиться специалистом, имеющим опыт проектирования подобных объектов. Даже небольшие погрешности могут привести к неверному распределению нагрузки несущих узлов и элементов. Излишний вес кровли, превышающий прочность стропильных ног может привести к ослаблению общей конструкции и печальным последствиям.
Но прежде, чем подробно остановиться на том, как правильно высчитать размер, площадь и другие параметры мансарды рассмотрим распространенные виды конструкций мансардной кровли.
Типы мансардных крыш
Стропильная система и ее элементы различны для разных типов мансардных крыш частных домов. Кровля должна быть легкой, чтобы не нагружать стены домов, при этом надежность и прочность конструкции должны соответствовать строительным требованиями нормам.
Формы скатных кровель
По типам мансардных крыш различают следующие конструкции:
- Двухскатные. Два ската и два фронтона.
- Ломаные. Имеющие две и больше плоскости, расположенные под разными углами наклона. Ломаную крышу возводить намного сложнее.
- Вальмовые. Со скатами треугольной формы, закрывающие фронтоны.
- Полувальмовые. Скаты фасадов прикрывают часть площади фронтона.
- Купольные. Характерны для домов с круглой или многоугольной конструкцией.
- Сводчатые. С дугообразной проекцией фронтона.
Кроме того конструкции кровли делятся по конструктивным особенностям на вентилируемые и невентилируемые. Тот или иной вариант выбирается в зависимости от климатических особенностей региона и конструкции частных домов.
Совет!
При больших количествах осадков, высокой влажности следует предпочесть кровли с естественной вентиляцией. Кроме того воздушная прослойка внутри играет роль дополнительного утеплителя.
Конструкции без естественной вентиляции чаще используются в сухих климатических зонах.
Частный дом с мансардной кровлей
Основа кровли – стропильная система
Основным и наиважнейшим элементом кровли является ее каркас или стропильная система. Он несет основную нагрузку, определяет прочность и надежность, от него будет зависеть срок службы всей кровли и как часто придется ее ремонтировать.
Поэтому установка каркаса – самый трудоемкий процесс по устройству мансарды. Основные воздействия на стропильную систему это нагрузки, получаемые от массы самого каркаса, веса снежного покрова и воздействия напоров ветра. В связи с этим и должны проводиться расчеты нагрузок на стропила.
От правильно проведенного расчета стропильной системы, нагрузок и всех узлов соединения зависит прочность и долговечность всего здания. Важным требованием является минимальный вес конструкции каркаса. Чтобы нагрузка на стены и фундамент была небольшой, следует закладывать в проект материалы с наименьшим удельным весом.
Стропильная система дома с мансардой
Расчет площади
Если мансарду планируется использовать, как жилое помещение важно высчитать ее полезную площадь. Для расчетов важным параметром является общая площадь мансардного помещения и его полезный объем. Последний вычисляется по линиям, соединяющим точки, где высота от пола до потолочной плоскости составляет 90 см. Остальное пространство принято считать не жилым, пригодным лишь для устройства чуланов и кладовок.
Общая площадь берется из планов дома и мансарды. Расчет площади кровли проводится исходя из суммарной площади внутренних конструкций. Весь кровельный каркас можно представить как совокупность элементов с различной геометрией. Высчитав площадь таких фигур по отдельности, и сложив значения, можно получить общую площадь конструкции крыши дома. Данная величина необходима не только для дальнейших расчетов прочности и веса конструкции, но и для подсчетов необходимого количества материалов.
Расчет площади и геометрия помещений мансарды определяют соотношение дополнительной площади к нижележащему этажу здания
Проект мансардной кровли
Как было сказано выше, залогом надежной и прочной кровельной конструкции должен быть грамотно составленный проект. Можно воспользоваться типовым, готовым проектом мансардной кровли, который уже не требует дополнительных расчетов. Это ускорит работы и сократит затраты на проектирование, но если предполагается строительство по индивидуальному проекту, потребуется детальный расчет.
Важно!
В проекте, кроме расчета, должны содержаться сведения о конструкции стропил, схема установки балок, подсчет собственной массы и предполагаемую нагрузку природных факторов (ветер, снег, дождь).
Чтобы рассчитать и составить грамотный проект следует предусмотреть устойчивость всех элементов к температурным перепадам. Как правило, проект состоит из нескольких разделов и чертежей. В нем содержатся расчеты и вся информация о конструкции кровли:
- в первую очередь проектом определяются основные параметры – форма крыши, ее размеры, наклон скатов, наличие фронтона;
- вторым, и не менее важным пунктом, идет перечень всех материалов, по каждому узлу, с указанием их количества;
- отдельный раздел должен быть посвящен расчету несущих конструкций с указанием сечения стропильных балок, размерами элементов перекрытий и других узлов;
- чертежи с различной проекцией и детализацией основных узлов;
- раздел с расчетами теплотехнических свойств конструкции и указания об утеплении и гидроизоляции с перечнем рекомендуемых материалов;
- рекомендации по кровельному материалу на основании расчета максимальных нагрузок на конструкцию.
Конструктивная система мансардной крыши
Расчет уклона скатов
На определение размера крыши влияет ее уклон. Угол наклона скатов имеет большое значение при строительстве дома. Неправильно сконструированная кровля может быть разрушена сильным ветром, если сделать ее слишком высокой. И наоборот, если уклон будет недостаточным, это может привести к накоплению снежной массы, что тоже приведет к разрушениям. Поэтому при расчете наклона скатов учитываются местные климатические условия и предполагаемые кровельные материалы (их вес). Как правило, в заснеженных районах сооружают остроконечные кровли, чтобы снег сползал пол своим весом. А в более теплых местностях распространены пологие конструкции, уменьшающие парусность с удлиненным свесом.
Приступая к конкретному расчету наклона скатов, в качестве исходных данных берем:
- Предполагаемую высоту жилого пространства в мансарде (желаемую, но не менее 2,5).
- Погодные условия местности – среднее количество осадков, максимально возможную силу ветра.
- Планируемый вес и особенности кровельного материала.
- Тип кровли по проекту.
Для двускатной конструкции укол наклонов скатов оптимальным считается в 45 градусов и более. Для ломаной конструкции оптимальными будут углы в 60 градусов для нижнего ската и 30 градусов для верхнего. Это позволит устроить внутри помещение удобное для проживания.
Пример двускатной мансардной крыши дома размером 6х6 м
Монтаж каркаса мансарды
Перед началом строительства мансарды, когда уже возведены стены здания, необходимо по верху стен проложить брус 10х10 или 15х15 см для опоры стропильной системы. Такая конструкция носит название мауэрлат, в рубленном деревянном доме им может служить верхний венец. Если дом строится из кирпича или бетона под деревянный мауэрлат необходимо уложить слой гидроизоляции (например, рубероид, лучше в два слоя). Основная задача мауэрлата – равномерное распределение нагрузок на стены дома. Брус может быть закрыт облицовкой, аналогичной фасадной.
- Начинаем установку стропильной системы с устройства перекрытий. Балки укладываем, начиная с крайних, строго выверяя горизонтальность. Шаг балок рекомендуется выдерживать в 50-60 см. Балки должны иметь вынос за предел стен примерно 30-50 см, который будет служить карнизом. Фиксацию с мауэрлатом производим гвоздями и металлическим уголком на шурупах.
- Приступаем к монтажу каркаса. В первую очередь устанавливаются вертикальные опорные стойки. На время монтажа крепим их временными распорками. Начиная с углов, ставим остальные на расстоянии не более трех метров. Высота стоек должна быть указана в проекте, она определит параметры всей конструкции. По верхнему окончанию стоек крепим прогоны (доски 15х5 см).
- На прогонах устанавливаются затяжки (брус 20х5 см), закрепляемые уголком. Задача затяжек связать боковые прогоны. Чтоб не было значительного прогиба затяжек, их необходимо закрепить, в дальнейшем, подвесами к стропилам кровли. На этапе монтажа избежать прогиба можно временными подпорами.
- Устанавливаем стропила. Перед монтажом необходимо изготовить шаблон в виде доски 15х2 см. Шаблон задает одинаковый угол запила в местах соединения стропил с мауэрлатом нижним концом и верхним с прогоном.
- Крепление наслонных (нижних) стропил к боковым прогонам осуществляется гвоздями, а к мауэрлату металлическими пластинами или скобами.
- Приступаем к монтажу висячих (верхних) стропил. Также готовим шаблон и по шаблону запиливаем все доски. Мансардная конструкция не предусматривает устройство конька, поэтому дополнительную жесткость следует придать установкой подкосов.
- Устанавливаем затяжки на верхних стропилах.
- В целом каркас стропильной системы готов. Далее можно зашить фронтоны, оставив проемы под окна, если они предусмотрены проектом.
- Делаем обрешетку. Конструкция обрешетки целиком зависит от типа кровельного материала, определяемого проектом. Если предусмотрена мягкая рулонная кровля (например, ондулин), делаем сплошную обрешетку. Для металлочерепицы или профнастила требуется разреженная обрешетка. Правильный выбор и грамотный монтаж будет влиять на качество кровли и ее надежность.
Дальнейшие работы связаны с утеплением и изоляцией крыши мансарды.
Основа мансардной крыши – ее каркас
Совет!
В случаях, когда скат кровли более шести метров (длина стандартной доски), необходимо заказать доску под стропила необходимой длины или сращивать стропила до нужного размера. В местах стыков, необходимо будет установить дополнительные опорные стойки.
Утепление кровли
Для создания атмосферы, пригодной для проживания в мансарде, кровля должна быть надежно и качественно утеплена. Кроме того вместе с утеплителями укладываются пароизоляционные и гидроизоляционные пленки. Чтобы предотвратить протечку снаружи и накопления конденсата изнутри, применяют специальные современные материалы. Таким образом, образуется «слоеный пирог», уложенный между кровельным покрытием и помещением мансарды. Такой «пирог» должен включать следующие слои:
- Пароизоляционный. Специальные, не пропускающие воздух пленочные материалы, укладываемые изнутри помещения мансарды с герметизацией стыков. Задача этого слоя предотвратить проникновение влаги в верхние прослойки «пирога».
- Утепляющий. В качестве теплоизолятора применяется пенопластовые или пеноплексовые плиты, минеральная вата, эко вата и проч. Укладка производится с нахлестом или с последующей заделкой швов строительной пеной.
- Гидроизолирующий. Специальные пленочные мембраны, предохраняющие утеплитель от атмосферных осадков и предотвращающие образование конденсата. Укладываются по стропилам с сохранением воздушного зазора между пленкой и кровельным материалом.
Кровельный пирог представляет собой многослойную конструкцию, которая обеспечивает надежную защиту от различных неблагоприятных факторов
Таким образом, размер крыши, выбранный в результате расчетов и указанный в проекте, оказывает влияние на ход всего строительства мансарды. Здесь следует учитывать множеством нюансов, важных для создания надежной и долговечной кровли
Мансарда – расчетная схема, нагрузки, РСУ
Мансарда – расчет в SCAD, подбор сечений элементов
ПредыдущаяМансардыОбшивка стен мансарды: алгоритм работы и выбор материала
СледующаяМансардыФасад для дома с мансардой, или достойный экстерьер здания
Расчет деревянных конструкций мансардного этажа
Строительство мансардных этажей становится все популярней с каждым днем
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.
Пристройка мансарды к старому дому
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.
От уклона крыши зависит и высота конька, и полезная площадь помещения мансарды
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.
Основные типы форм крыши
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.
Устройство стропильной системы двускатной крыши
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.
Крепление стропила с запилом мауэрлата и без него
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.
Конструкция и расчет нагрузки стропильной системы ломаной крыши
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.
Чем выше конек, тем больше полезная площадь подкровельного пространства
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.
Особенности расчёта и устройства стропильной системы двускатной крыши
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.
Виды обрешетки под разные типы кровельного материала
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.
Один из примеров расчета на схеме комбинированной стропильной системы, где Р и Р1 — сосредоточенные силы от веса прогонов и крыши
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.
Расположение мансарды в зависимости от конфигурации крыши
Мансардные окна
Проектирование мансардного помещения обязано иметь раздел, предусматривающий монтаж и оборудование оконных проемов. Оборудование мансардных конструкций окнами 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.
Высота (длина) окна во многом зависит от уклона крыши, чем он меньше – тем длиннее должно быть окно
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.
Не утепленная дымоходная труба быстрее разрушается в морозы, теряет свои свойства
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.
На вопрос, для чего необходимо утепление дымохода есть однозначный ответ — чтобы не допустить его разрушения
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
Расчет мансардной крыши, площади и материала, детали на видео и фото
При строительстве мансарды важным этапом в обеспечении ее безопасности и надежности является правильный расчет крыши мансарды. От этого момента будет зависеть прочность, надежность и эстетичность вашего сооружения.
Из-за конструктивных особенностей рассчитать мансардную крышу несколько сложнее, чем обычную. Такой вид кровли требует учета многих элементов, которых нет в обычной крыше. Мансарда часто имеет дополнительные окна, балкончики и даже террасы, которые вносят определенные коррективы в окончательный расчетный проект.
В целом решение вопроса о том,как рассчитать мансардную крышу дома, выполняется в несколько этапов:
Чтобы рассчитать вес одного квадратного метра каждого слоя кровельного пирога, необходимо сложить удельный вес каждого его материала в отдельности, после чего умножить полученное значение на коэффициент1.1.
Тогда выполнив расчет:1.1 х (15+10+3) = 30,8 кг/м2. Полученное значение и есть нагрузка от общего веса кровельного пирога на конструкцию мансардной крыши. Согласно Строительным Нормами Правилам, общая максимальная нагрузка для жилых зданий не может превышать значения 50 кг/м2. Но необходимо всегда оставлять дополнительный запас прочности крыши.
Только после получения значения удельного веса квадратного метра вашей кровли можно начинать решать вопросы, как рассчитать высоту мансардной крыши приступать к определению сечения ноги, стропильной системы и уклона мансардной крыши.
Расчет площади мансарды
Чаще всего мансардная кровля представляет собой ломанную сложную поверхность, чтобы рассчитать ее правильно, необходимо условно разбить всю ее площадь на отдельные прямоугольники, либо другие фигуры (подробнее: «Как рассчитать площадь кровли»).Формулы вычисления площади которых нам известны:
- квадрат;
- круг;
- трапеция;
- треугольник.
Для ломаных, вальмовых и прочих типов кровли этапы подсчета остаются прежними, просто вместо четырехугольников в вычислениях будет задействована площадь более сложных фигур.
Задача, как считать площадь мансарды, также включает в себя и определение уклона всей кровли. Чаще всего значение угла составляет до 45 градусов.
Но всегда надо учесть также следующие критерии:
Большой угол уклона крыши позволяет уменьшить нагрузки на стропильную систему. Но увеличение величины угла негативно скажется на уровне материальных затрат строительства крыши. Важным моментом в определении угла наклона мансарды является комфорт помещения для проживания. Слишком малый угол занизит потолки вашей мансардной комнаты, в случае если скат будет опираться непосредственно на стены в одном уровне с перекрытием. Поэтому определяя угол наклона, всегда учитывайте конструктивные особенности мансардного этажа (читайте: «Мансардная кровля: особенности и этапы строительства «).Мансардная крыша — расчет кровли проекта
Мансардный этаж чаще всего является жилым помещением, а роль плиты перекрытия играет сама крыша. Отсутствие прослойки в виде чердачного этажа помещения, накладывает определенные условия на общий ход расчета.
Начальной точкой отсчета, на этом этапе, станет выбранная вами стропильная система, которая бывает в следующих вариантах:
- висячий тип;
- коньковый прогон;
- наклонный тип;
- комбинированный вариант.
Решая,как рассчитать мансардную крышу, обязательно учтите следующие характеристики элементов стропильной системы:
- сечения;
- размеры;
- количество стропил;
- шаг стропил;
- площадь отдельных фрагментов.
После того, как расчет мансардной кровли завешен, приступают к последнему этапу расчетов– определения объема необходимого строительного материала.
Расчет материала на мансардную крышу
Имея готовый проект, рассчитать объем материала для вашей кровли не составит труда. Зачастую эти значения хорошие проектные организации сами включают в чертеж мансардной кровли.Вам остается только выписать необходимые значения из него.
В общем случае вам понадобятся следующие данные для расчета:
- ширина стропила;
- толщина стропила;
- шаг стропильных ног;
- расстояние от края крыши до стропил;
- ширина досок в обрешетке;
- толщина досок в обрешетке;
- шаг между досками в обрешетке;
- высота кровельного листа;
- ширина кровельного листа;
- нахлест листов;
- материал утеплителя, то есть, чем утеплять мансардную крышу планируете;
- вид гидроизоляционного материала;
- вид пароизоляционного материала;
- вид кровельного материала.
Подсчет каждого вида материала производиться индивидуально. Мы выписываем общие значения для каждого материала в отдельности, а затем суммируем их и приводим к стандартным величинам, с которыми вы будете его покупать (кубические метры для древесины, квадратные метры для кровельных материалов и т.д.).
Существует множество онлайн сервисов, которые помогут вам рассчитать объем необходимого материала для вашей мансардной крыши.
Основные ошибки в расчете мансардных кровель
Расчет утеплителя крыши является моментом, где чаще всего совершаются недочеты и конструктивные неточности. Подбор утеплителя сопряжен со многими факторами, в частности, с определением климатической зоны местности, где ведется постройка. Например, для крыши, которая будет строиться в более суровых условиях, размер утеплителя и его общий объем естественно будет больше.
Как правильно сконструировать крышу дома, какие материалы лучше выбрать, смотрите на видео:
При этом надо строго придерживаться технологии укладки утеплителя. Мансардное помещение утепляют в нескольких местах, сооружая своеобразную коробку.
Утеплению подвергаются три типа ограждения:
Причем, на каждом из конструктивных элементов толщина утеплителя обычно разная. Для ее расчета учитываются такие параметры, как обшивка мансарды, нормируемое тепловое сопротивление, общая теплопроводность выбранного утеплителя.
Таким образом, при расчете мансардной крыши принимаются во внимание множество факторов, которые в равной степени важны для получения надежной, прочной и безопасной для жильцов дома крыши. Смотрите также статью: «Дизайн мансардного этажа, возможные варианты».проект, расчет денежных средств, идеи дизайна и фото — RUUD
Содержание статьи:Многие частные домовладения становятся куда более привлекательными, если в проект добавить двухскатную крышу с мансардой. Это неплохая идея использования свободного пространства под крышей. Вы получите не только дизайнерскую и архитектурную привлекательность дома, но и дополнительные комнаты для проживания. Но составление проекта таит и много проблем – например, нужно правильно произвести расчет кровли и выбрать удобное устройство. Именно о том, как сделать мансарду с двухскатной крышей, мы и расскажем в нашей статье. Но немного затронем и ломаную конструкцию, так как она является одной из распространенных.
Особенности крыши с мансардой
Вам будет интересно:Как построить лестницу: инструкция и советы мастеров
Мансарда – это такое сооружение, в котором проживают люди. Назначение ее, прямо скажем, специфическое. Поэтому и крыша будет обладать такими особенностями:
В статье мы приведем проекты домов с двухскатной крышей и мансардой, которые чаще всего используют люди при строительстве. Но всегда нужно помнить, что, кроме типовых проектов, существуют индивидуальные – их всегда можно заказать у архитектора, но придется заплатить определенную сумму.
Конструкция стропильной системы крыши
Вам будет интересно:Монтаж отливов на пластиковые окна: технология установки
Самый важный элемент мансарды – это стропильная конструкция. Если вы правильно ее сделаете, то сможете не только верно реализовать обустройство мансарды, но и обеспечите нормальную эксплуатацию всего дома. Если ориентироваться на практику, обустроить мансардный этаж можно в любом варианте кровли. В статье мы привели фото домов с двухскатной крышей с мансардой. Также вы можете увидеть ломаную конструкцию кровли и увидеть различия двух систем.
В зависимости от того, какой проект здания, можно использовать даже односкатную конструкцию кровли. Допускается также применение вальмовых или многощитовых крыш. Другими словами, все зависит от ваших возможностей, желания и проекта. Стоит все же отметить, что конструкция ломаной стропильной системы обладает рядом преимуществ – она позволяет увеличить свободное пространство под крышей за счет того, что изменяется угол наклона.
Такой вариант будет почти идеальным, если только не учитывать большие расходы на строительство. Увеличивается, причем существенно, расход материалов. Но и нельзя не упомянуть о том, что технически исполнить такую кровлю сложнее, нежели простую двускатную. В ее конструкции имеются такие элементы:
Стропила бывают висячие и наклонные. Последние используются в том случае, если в проекте присутствуют промежуточные несущие стены. Другими словами, одна из сторон стропил должна упираться в мауэрлат по наружной, а вторая по внутренней стене. Что касается висячих стропил, то у них есть два яруса – нижний (боковые) и верхний (коньковые). Для того чтобы придать жесткость конструкции, устанавливают стойки и перемычки.
С чего начинать строительство мансардной крыши?
Вам будет интересно:Лестница в стиле лофт: интересные варианты с фото
Сразу нужно отметить, что расчет мансарды под двухскатной крышей – это первый шаг, который обязательно нужно выполнить перед началом работ. Обычно строительство мансарды входит в общий план работ. Но иногда домовладельцы меняют кровлю и на этом этапе они понимают, что хотят от жилища чего-то большего.
Например, увеличения пространства для проживания. Для того чтобы правильно организовать строительные работы, нужно разработать чертеж и план. И впоследствии нужно четко следовать этим документам. Начнем с самого начала – с расчета мансарды.
Как рассчитать параметры мансардного этажа
Необходимо придерживаться определенной последовательности при расчете двухскатной стропильной крыши с мансардой. Правила проведения следующие:
Обязательно нужно ко всем расчетам подходить предельно внимательно, чтобы все показатели были вычислены правильно. В противном случае может нарушиться целостность конструкции при эксплуатации.
Как правильно рассчитать показатели
При расчете плана мансарды и воплощением его в жизнь важное место занимает то, насколько правильно были найдены все показатели. Сначала нужно найти значение площади мансардного этажа. Обратите внимание на то, какие размеры у него являются наиболее оптимальными:
Если вы сделаете мансардную комнату с такими размерами или больше, вы обеспечите комфортное проживание в ней. Обязательно нужно определить и глухую площадь этажа. В статье приведено фото мансарды двухскатной крыши и ломаной. У них имеются отличия, в частности, в полезной площади этажа.
Основное правило при расчете полезной площади заключается в том, что нужно учитывать расстояние от изгиба потолка до поверхности пола. Рекомендуется придерживаться значения в 0,9 м или больше. Остальную площадь мансардного этажа можно считать глухой, ее использовать для проживания попросту нерационально.
Чтобы выполнить расчет площади кровли, нужно сложить соответствующие величины отдельных элементов. Другими словами, если мансарда под двухскатной крышей, то нужно сложить площади двух скатов. Если же конструкция ломаная и симметричная, то нужно сложить площади конькового и бокового скатов, после чего умножить на 2. На фото мансарды с двухскатной крышей видно, какие имеются отличия от ломаной конструкции.
А теперь давайте поговорим о том, как произвести расчет параметров стропильной системы:
Вам будет интересно:Стартовый профиль для гипсокартона: виды, размеры, монтаж
И на последнем шаге придется посчитать затраты на материалы. Все зависит напрямую от размеров конструкции и варианта исполнения. Также нужно учесть затраты на изготовление – если вы будете нанимать работников, то приготовьтесь отдать еще как минимум 75% от стоимости материала.
Углы наклона стропил
При составлении проекта мансарды с двухскатной крышей нужно учесть угол наклона боковых элементов. Конечно, все зависит от конкретного дома и значение может быть любым. Например, при проведении расчетов угла наклона боковых стропил ломаной крыши нужно принимать минимальное его значение в 60 градусов. При расчете следует опираться на следующие способы:
Если решите ставить ломаную кровлю, то необходимо придерживаться угла наклона коньковых стропил в 30 градусов. Это наиболее оптимальное значение. При изготовлении мансарды с двухскатной крышей своими руками это значение не учитывается. О параметрах двускатной конструкции мы поговорим далее.
Как вычислить площадь крыши
Для того чтобы приобрести кровельный материал, утеплитель, обрешетку, панели для отделки, нужно произвести правильны расчет площади крыши. Для удобства нужно разбивать всю поверхность на простые составляющие. Так, в случае с двускатной крышей необходимо разбить ее на два одинаковых элемента. Чтобы вычислить площадь одного, нужно длину умножить на ширину. Полученное значение умножаете на 2 и получаете общую площадь поверхности.
Но это для случая, когда делаете двускатную крышу на доме с мансардой. Если же вы решите делать ломаную кровлю, то придется разбивать всю поверхность на 4 участка. Чтобы вычислить площадь одного ската, нужно сложить соответствующие параметры боковой и коньковой частей. Суммарное значение площади можно получить, умножив этот результат на 2.
Вычисление площади мансардной комнаты
Параметры мансардного этажа определяются тем, какая площадь у помещения на нем. Для того чтобы вычислить площадь, нужно определить линию стен. Чтобы произвести расчет площади, нужно длину комнаты умножить на ее ширину. В случае если стенки мансардной комнаты проходят по линиям стоек, то нужно прибегнуть к иному способу вычисления. Необходимо умножить длину на расстояние между противолежащими стойками.
Если же комната имеет сложную форму, то нужно разделить ее на более простые участки (треугольники, квадраты, прямоугольники) и вычислить сначала их площади. Затем все полученные значения нужно просуммировать.
Как вычислить массу кровельного материала
Конечно, точность расчетов достаточно низкая, но примерную массу можно все же вычислить. Эти данные вам пригодятся при расчете максимальной нагрузки и выборе материала для стропильной системы. Так, 1 кв. м имеет такую массу:
Сколько нужно изоляционного материала
При утеплении мансарды двухскатной крыши можно использовать как рулонные, так и плитные материалы. Применять насыпные (например, керамзит) не стоит. Мы остановимся на рулонных материалах, так как они наиболее удобны в работе. Когда проводите расчет, нужно учитывать нахлест в 10 см. Стандартные размеры рулонных утеплителей: в длину — 10-15 м, в ширину — 1 м.
Обязательно перед покупкой нужно узнать, какие размеры у материала на самом деле. В зависимости от того, какой производитель, размеры могут отличаться. Ведь технические условия изготовления различны у всех производителей. Зная размеры рулона, можно посчитать его площадь. Чтобы найти количество рулонов, нужно площадь кровли разделить на аналогичную величину утеплительного материала. Но необходим запас – не забывайте про нахлест.
Как посчитать нагрузку на стропила
Необходимо принимать среднее значение нагрузки – около 200 кг на каждый погонный метр. Если сделать стропила с учетом этой нагрузки, ваша кровля сможет выдержать воздействие ветра и снега. При проведении расчетов рекомендуется использовать справочные данные и таблицы с коэффициентами снеговой и ветровой нагрузок. Например, в различных регионах нашей страны нагрузка, создаваемая снегом (максимальная), может быть 220 кг или немного больше. 220 кг – это среднее значение для всех регионов РФ.
При проведении расчетов конкретной конструкции нужно учесть поправочные коэффициенты, которые зависят от того, какой угол наклона у кровли:
Следовательно, при проведении расчетов нагрузки, создаваемой слоем снега нужно учитывать как среднее значение (220 кг), так и поправочные коэффициенты. Так, если угол коньковой части 30 градусов, то нужно 220 умножить на коэффициент 1,25. Получится 275 кг на каждый квадратный метр.
При расчете длины и ширины крыши нужно использовать простейшие математические формулы. Чтобы проводить расчеты было проще, всю конструкцию разделяете на простые составляющие.
Длины стропил
В устройстве двухскатной крыши с мансардой имеются стропила. Они расположены непосредственно на стенах дома. Обязательно нужно делать вынос за пределы стен порядка полуметра. Посмотрите пример конструкции двускатной крыши с мансардой.
На картинке заливкой выделено мансардное помещение. Н – это высота от поверхности пола комнаты до конька, L – длина стропильной ноги. Вынос за пределы внешних стен – 0,5 м. Чтобы найти L, нужно воспользоваться теоремой Пифагора (треугольник-то у вас прямоугольный получиться должен). Но потребуется знать длину двух катетов – эти данные есть в проекте. В статье также приведены фото внутренней мансарды. Проекты с двухскатной крышей являются наиболее привлекательными, так как они проще в изготовлении. Например, у вас высота 3 м, а второй катет равен тоже 3 м. Формула для вычисления такая:
Вам будет интересно:Что такое модульные здания и где их используют?
L2=h3+A2
L=(h3+A2)1/2
L=(9+9)1/2
L=4,24 (м).
Несколько иначе проводится расчет ломаной конструкции. Происходит это ввиду того, что форма у стропил несколько отличается. В системе также присутствуют коньковые стропила.
Сколько нужно стропил?
При расчете количества стропил нужно учитывать, какие линейные размеры у дома, а также какая площадь кровли. Обязательно стропила устанавливаются на одинаковом расстоянии. Стандартные стропила из древесины сечением 50 х 100 мм монтируются на расстоянии 70-80 см. При условии, что длина ноги свыше 6 м. Если же длина ноги стропил 3-6 м, то нужно ставить их на расстоянии 1,2 м.
При расчете ломаных и двускатных крыш нужно придерживаться следующих параметров – сечение как у боковых, так и у коньковых элементов должно быть от 50 х 100 мм. При проведении расчетов нужно брать средний показатель плотности дерева при относительной влажности 18%. Это 500 кг на 1 куб. м.
Обрешетка
Но не все еще учтено, перед тем как сделать мансарду с двухскатной крышей, нужно рассчитать количество материала для обрешетки. Учтите такие данные:
Для того чтобы найти число рядов, нужно использовать такие рекомендации:
Обычно обустраивают обрешетку из обрезных досок шириной 0,2 м. Укладывают их на расстоянии 0,2-0,3 м друг от друга.
Сколько нужно рядов обрешетки?
Итак, допустим, вы решите для изготовления обрешетки использовать обрезную доску 200 х 20 мм, а расстояние между соседними рядами выбрали 200 мм. Следовательно, на одном метре нужно уложить три ряда обрешетки. Но если увеличить расстояние между соседними рядами (например, сделать 300 мм)? На одном метре уместится всего два ряда. Если проводите расчет ломаной системы, то нужно будет добавить еще два ряда – карнизный и коньковый.
Расстояние между рядами нужно выдерживать одинаковое, чтобы прочность была максимальной. Ведь нужно учитывать тот факт, что вся система должна выдерживать как массу кровельного материала, так и воздействие снега, ветров. А самое главное – при одинаковом расстоянии между рядами обрешетки у вас получится максимально качественно смонтировать теплоизоляционный пирог.
Количество досок для изготовления обрешетки
Пиломатериалы используются стандартные, для изготовления обрешетки можно использовать как лиственные, так и хвойные породы. Стандартные пиломатериалы:
Исходя из этого, можно сказать, что для дома 8 х 10 м на скат кровли длиной 10 м нужно две доски по 6 м. Обязательно нужно учитывать выступ не менее 20 см.
Но ведь все доски продаются обычно не штуками, а кубометрами. Чтобы найти объем, выполните такие действия:
Например, вам нужно 10 одинаковых досок размером 200 х 20 мм и длиной 6 м. 200 мм – это 0,2 м, 20 мм – это 0,02 м. Нужно найти произведение 0,02х0,2х6х10=0,24 (куб. м).
Суммарную массу древесины, из которой изготавливается обрешетка, тоже вычислить можно и это не составит труда. Так, при относительной влажности 18% кубометр имеет такую массу:
Рекомендуется при расчете использовать среднее значение массы стропил и обрешетки – 500 кг на 1 куб. м. Следовательно, если на изготовление обрешетки нужно потратить 10 досок (из расчета выше), то их масса будет равна 0,24 х 500 = 120 кг. Это суммарная масса всей конструкции обрешетки.
Немного о дизайне и расчетах
При строительстве мансарды (проекты с двухскатной крышей и фото внутреннего пространства приведены в статье) нужно придерживаться общего дизайна здания. Обязательно нужно составить подробный план кровельной системы, постройте максимально детальный чертеж с указанием всех размеров в масштабе. Рекомендуется опираться на стандартные размеры строительных материалов, которые выпускаются промышленностью. Например, нужно учитывать, что доски будут иметь стандартную длину – 4,5 или же 6 м.
При проведении отделочных работ вам также понадобятся данные, которые были получены на этапе проектирования. Ведь количество материала для обшивки стен можно вычислить, обратившись к данным о площади крыши. Все эти расчеты нужно произвести максимально точно, чтобы при изготовлении двускатной крыши с мансардой не оставалось большого количества «лишнего» стройматериала.
Источник