Как правильно рассчитать мансардную крышу?

В этой статье:

Расчет мансардной крыши

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:

определяется общий вес кровельных материалов;
вычисляется площадь мансардной крыши;
составляется основной проект расчета материала на крышу;
определяется объем необходимых стройматериалов.

Определение веса мансардной кровли

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.

К примеру, если:

толщина обрешетки 25 мм с удельным весом 15 кг/м2;
толщина утеплителя 10 см с общим удельным весом10 кг/м2;
тип кровельного покрытия ондулин с удельным весом 3 кг/м2.

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.

Следует также учесть, что если в ходе эксплуатации дома кровельное покрытие придет в негодность и потребует замены, тогда нагрузка с новым покрытие может существенно возрасти. Поэтому надо всегда давать запас прочности рассчитываемой кровли.

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.

Формулы вычисления площади которых нам известны:

квадрат;
круг;
трапеция;
треугольник.

Если тип кровли вашей мансарды односкатный либо двускатный, то вопрос,как рассчитать площадь мансардной крыши, решается перемножением длины и ширины каждого ската. Односкатная кровля является самым элементарным вариантом и требует всего одного этапа умножения. В то время как для двускатной крыши вычисляется площадь каждого отдельного ската и полученные значения складываются между собой.

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:

климатическая зона строительства;
тип конструкции дома и мансарды;
снеговые, ветровые и другие виды нагрузок;
архитектурные решения и особенности жилого дома.

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.

После расчета площади крыши и удельного квадратного веса кровли и определения ее угла наклона можно приступать к расчету несущих элементов мансардного этажа.

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.

Рассчитывается стропильная система с учетом особенностей конструкции крыши. Поскольку на каркас действуют основные нагрузки, то расчет ведут, учитывая допустимый прогиб по длине.

Решая,как рассчитать мансардную крышу, обязательно учтите следующие характеристики элементов стропильной системы:

сечения;
размеры;
количество стропил;
шаг стропил;
площадь отдельных фрагментов.

Стропила, соединенные между собой, врезаются в мауэрлат либо затяжку, а вспомогательные элементы (ригеля, подкосы, опоры) дополняют крепления с помощью скоб, болтов либо хомутов. Варианты крепления определяются из расчета основного вида нагрузки.

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.

При этом надо строго придерживаться технологии укладки утеплителя. Мансардное помещение утепляют в нескольких местах, сооружая своеобразную коробку.

Утеплению подвергаются три типа ограждения:

стена фронта;
чердачное перекрытие;
скаты крыши.

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.

Возведение стен под крышей мансардного этажа: правила и принципы

Мансардный этаж – это этаж в чердачном помещении. Стандартные нормы СНиП говорят, что высота мансардного этажа не должна превышать 3 м от пола. Мансардный этаж учитывается в определении этажности дома. Наружные стены мансардного этажа состоят из двух частей.

Как производится расчет мансардной крыши с помощью онлайн калькулятора

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

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

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

Мансардная крыша

Такой способ организации может быть выполнен в двух видах:

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

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

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

https://www.youtube.com/watch?v=2fSdhbpgj7Y

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

Двускатная мансардная крыша

Ломаная мансардная крыша

Виды материалов для кровли

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

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

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

Кровельный материал

Как рассчитать стропильную систему

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

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

Также следует запомнить несколько правил:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Расчет стропильной системы

Как правильно посчитать угол наклона

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

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

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

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

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

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

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

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

Углы наклона

Как рассчитать площадь ломаной крыши

Расчет площади зависит от ее устройства.

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

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

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

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

Теперь следует вычислить площадь верхних и нижних граней.

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

Соответственно общая площадь крыши получается 122.2 м.кв.

Расчет площади

Расчет кровельного покрытия

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

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

Рассмотрим самые распространенные:

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

Пример расчета для металлочерепицы

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

Заключение

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

2017-03-22

Дачный эксперт

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

Расстояние, которое рекомендуется выдерживать между досками обрешёток, чтобы оптимизировать расход материала и обойтись без его подрезки.

Количество, объем и вес досок обрешетки

Суммарное количество досок для обустройства обрешетки кровли, их объем в кубических метрах и их общий вес.

Расчет для строительства мансардной крыши

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.

Утепление мансардной крыши – один из ключевых этапов создания надежного кровельного пирога, который рассчитан на длительный срок эксплуатации

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

Расчёт мансардной крыши дома: что нужно знать для проведения расчетов

Существует два типа конструкций мансард: с покатой крышей, как правило, это переделки нежилых чердачных помещений и с ломаной крышей, которая предусмотрена конструкцией дома и проектируется изначально. Применение второго типа предпочтительнее, так как это дает больше полезного пространства.

Однако, конструкция и расчёт мансардной крыши ломаного типа значительно сложнее.

В этой статье будет показано, как при помощи специальных онлайн калькуляторов получить основные параметры мансардной крыши: количество и сечение основных несущих элементов, угол наклона бокового и висячего ската, вид кровельного материала, а также приблизительную стоимость и количество стройматериалов.

Мансарда является практичным и экономичным решением получения дополнительной жилой площади

Что нужно знать для проведения расчетов

В интернете можно найти множество онлайн калькуляторов, при помощи которых можно рассчитать мансардную крышу.

Они могут быть специализированными – для расчёта сечения основных несущих элементов, полезной площади помещения, угла наклона скатов или распределения нагрузки на стропильные ноги или универсальными.

Пользоваться второй разновидностью онлайн калькуляторов для неспециалистов в строительной сфере довольно сложно, так как эти программы потребуют для расчёта гораздо больше изначальных данных и оперируют такими специфическими терминами как мауэрлат, подкосы, стропила и т.п.

Внутренние пространство мансардной комнаты

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

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

Наслонные (от слова прислоняться) нижние концы устанавливается на стену здания, в средней части опираются на промежуточные опоры. Применяются в конструкциях ломаных крыш, если ширина пролета между несущим основанием превышает 4,5 м;
Висячие – применяются, если в строении не имеется внутренних несущих элементов: колонн, стен, балок, на которых могут расположиться дополнительные опоры. Максимальная ширина пролета составляет 6,5 м. Висячие стропила формируют покатые крыши и не слишком удобны для создания мансардных этажей.

Конструкции наслонных и висячих стропильных систем

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

Один из наиболее важных элементов стропильной системы. Предназначен для перехода от бетонной или кирпичной стены к деревянным конструкциям.

Проще говоря, это брус сечения от 150х100 мм до 200х200 мм, который укладывается на несущую стену вдоль нее и является основной опорой для стропильных ног. В качестве материала изготовления используются хвойные породы древесины.

Особое внимание необходимо уделить вопросам защиты элемента от влаги и плесени, а также гидроизоляции между стеной и мауэрлатом.

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

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

Внешний вид, названия и расположение основных элементов стропильной конструкции мансардной крыши На нашем сайте Вы можете ознакомиться с самыми популярными в Подмосковье участками для строительства загородного дома. В фильтрах можно выставить желаемое направление, наличие газа, воды, электричества и прочих коммуникаций.

Расчет различных элементов мансардной крыши

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

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

Зависимость крутизны нижнего ската от высоты помещения

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

Размер стены под фронтоном – Вд;
Высота помещения – Нм;
Ширина помещения – Вм;
Ширина «глухой» площади мансарды – Вг;
Высота конька – Нк.

Калькулятор вычисляет угол наклона нижних мансардных стропил

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

Расчет ширины мансардной комнаты

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

Расчёт высоты и угла наклона коньковых скатов

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

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

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

Расчет высоты «конькового треугольника» ломаной крыши Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте о проектах гаражей с мансардой: преимущества и особенности.

Расчёт длины стропильной ноги

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

L – длина стропильной ноги;
Н – либо высота мансардного помещения Нм, либо высота конькового сегмента Нк.
α/β – соответствующие углы наклона стопил.

Расчет длины стропильной ноги

Расчёт нагрузок на конструкцию крыши и определение оптимального сечения стропильных ног

Основную нагрузку на несущие элементы крыши оказывает материал кровельного покрытия, а также снеговые и ветровые нагрузки. При этом закладывается запас прочности на случай стихийного бедствия, к примеру, ураганного ветра нетипичного для данной местности.

При подборе сечения оперируют таким понятием как распределённая нагрузка. Эта величина зависит от количества стропил, соответственно от шага их установки – чем он меньше (большее количество стропильных ног используется), тем меньшего сечения будет каждый элемент.

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

Расчет распределенной нагрузки на стропила

Тип кровельного покрытия

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

Металлочерепица – характеризуется высокой прочностью, устойчивостью к механическим повреждениям, выцветанию, температурным перепадам. Предоставляет широкий выбор рельефов и богатую цветовую палитру;
Кровельный профнастил – основные эксплуатационные показатели аналогичны металлочерепице, однако декоративные возможности сильно ограничены.Преимущественно используется в качестве кровли здание промышленного и технического назначения;
Целлюлозно-битумные листы (ондулин) – имеет ограниченный период эксплуатации (15-20 лет), выцветает на солнце, под влиянием морозов становится хрупким. В нормальном состоянии также демонстрирует довольно низкую механическую прочность;
Керамическая черепица – имеет высокие эстетические и эксплуатационные показатели, однако большой вес кровельного материала приводит необходимости использование усиленной стропильной конструкции.

В видео можно увидеть расчет мансардной крыши:

Снеговые и ветровые нагрузки

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

Зонирование территории России по уровню снеговой нагрузки Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте о расчете сайдинга и комплектующих для обшивки дома. Карта-схема раздела территории РФ по уровню ветрового давления

Расчёт толщины утеплителя

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

Карта регионов РФ с коэффициентами теплосопротивления Расчет толщины утеплителя

Расчет площади кровельного покрытия

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

S – общая площадь кровли. При приобретении кровельного материала необходимо учитывать специфику его укладки. Фактически у каждого типа кровли существует коэффициент или процентное отношение, на которое необходимо увеличить количество кровельного материала при покупке.
D – Длина крыши по линии карниза или конька;
Lm – Длина стропила нижнего свеса мансарды;
Lk Длина конькового стропила.

В видно можно увидеть расчетную схему мансарды:

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

Отправим материал на почту

Распечатать