Расчет ломаной крыши

Ломаная крыша: расчет и монтаж

На начальном этапе строительства, когда далеко даже до утверждения проекта, потенциальный домохозяин рассматривает множество вариантов разных по размеру, этажности, планировке в поиске наиболее рационального варианта. Проверено временем, а также опытом тысяч людей, что наиболее полно и эффективно используется пространство в домах с мансардой. Благодаря жилому мансардному помещению в домах с ломаной крышей стоимость одного квадратного метра в них в полтора-два раза ниже, чем в аналогичных по полезной площади двухэтажных жилищах.

Однако, традиционная двухскатная кровля в форме треугольника совершенно не подходит для оборудования мансарды. Так как ее достаточно крутые скаты скрадывают имеющиеся пространство, оставляя лишь узкую полосу с пригодной для комфортной жизни высотой потолка.

Поэтому чаще всего строительство мансарды означает, что дому нужна ломаная крыша. Конструкция эта технически сложнее, чем у обычной двухскатной, поэтому очень важно разобраться в устройстве ее стропильной системы, особенностях монтажа, если вы планируете выполнить его самостоятельно.

Стропильная система ломаной крыши «Проект дома с ломаной крышей» Разница между треугольной двухскатной и ломаной крышей

Базовые элементы конструкции

Ломаная крыша, напоминающая по форме пятиугольник с верхней точкой на коньке, визуально разделяется на верхнюю и нижнюю часть. В верхней части уклон скатов более пологий, он составляет не более 20-300, а в нижней — более крутой, в пределах 50-60 градусов. Для ее сборки используется смешанная стропильная система, состоящая из висячих и наслонных стропильных ног.

Чтобы сформировать необходимую геометрию скатов, придать конструкции жесткость, используется большое количество элементов, в виду чего ломаная крыша имеет внушительный вес. Основными составными частями кровли являются стропила, мауэрлат, балки перекрытий, а дополнительными — стойки, бабка, подкосы, затяжки. Все они выполняются из твердой древесины хвойных пород, предварительно обработанной антипиреном, антисептиком.

  • Мауэрлатом называют квадратный брус, закладываемый в основании кровли для распределения ее веса равномерно по несущим стенам, а также защищающий стропила от опрокидывания.
  • Стропила. Стропильные ноги, изготавливаемые из ровных, надежных досок формируют скат, сходясь в коньке. В ломаной крыше верхние стропила являются наслонными, так как они имеют дополнительную опору на стойки. А нижние — висячие, потому что как бы провисают между балками перекрытий и затяжкой. Расстояние между стропилами выбирают в диапазоне 60-120 см, в зависимости от веса кровельного материала или ширины утеплителя.
  • Затяжка. Также называемая ригелем, горизонтальная балка, связывающая верхние стропила для снижения их распирания. Также она служит каркасом для создания мансардного потолка.
  • Стойки. Вертикальные опоры, изготовленные из бруса, передающие нагрузку от наслонных стропил к несущим стенам через затяжку. После того, как их обошьют фанерой, они станут стенами мансарды, так что длина стоек определяется желаемой высотой потолка. Хоть для устройства жилого помещения достаточно 1,5-1,7 м, максимально комфортным считается потолок 2-2,5 м, который вполне может быть обеспечен ломаной мансардной крыши.
  • Бабка. Вертикальная подвеска, которая связывает конек с затяжкой, компенсируя ее прогиб.
  • Подкосы. Также известные как подстропильные ноги, угловые опоры, предотвращающие прогиб висячих стропил.

Правила установки мауэрлата

Перед тем как сделать ломаную крышу, нужно согласно строительным нормам заложить мауэрлат. Чем больше площадь кровли, чем больше ее вес, тем толще должен быть брус. Если для небольших строений вполне достаточно материала сечением 100х100 мм, то для домов большого метража используется брус 200х200 мм.

Перед установкой проводится гидроизоляция места крепления, для этого укладывается сложенный вдвое рубероид или несколько слоев пленки. Способ монтажа мауэрлата зависит от материала, из которого строится дом. Чаще всего его устанавливают на блочную бетонную стяжку с использованием металлических шпилек.

Способы установки мауэрлата

Способы установки мауэрлата

Чтобы прочность мауэрлата ломаной крыши не потерялась, в нем нужно делать как можно меньше отверстий. А расположение шпилек следует рассчитать таким образом, чтобы они не находились между стропильными ногами, а не под ними. В противном случае, отверстия врезки будут располагаться слишком близко друг от друга, что может привести к появлению трещин, а также полному приведению мауэрлата в негодность.

Последовательность сборки стропильной системы

Многие инструкции о том, как сделать ломаную крышу не слишком подробно описывают процесс сборки стропильной системы, строительство которого происходит следующим образом:

  1. Первым делом после установки мауэрлата является настил балок перекрытий ломаной крыши. Их размер обычно составляет 100х200 мм.
  2. Далее выставляются стойки в две параллельные линии, которые должны стоять строго вертикально, для чего укрепляют временными распорками. Расстояние между стоками не должно быть более 3 м, а длина стоек рассчитывается как желаемая высота потолка плюс 10-15 см.
  3. Стойки соединяются прогонами из досок 50х150 мм, получившаяся конструкция является каркасом для мансардных стен ломаной крыши.

Дополнительная теплоизоляция

Так как мансардное помещение под ломаной крышей используется в жилых целях, необходимо в обязательном порядке утеплить. Специалисты рекомендуют использовать минеральную вату на базальтовой основе в виде рулонов или же плит.

Для средней полосы России достаточно слоя утеплителя равного 150 мм. Также потребуется пароизоляционная пленка, влагозащитная мембрана и каркас, на котором все это будет крепится.

Утепление ломаной крыши

Утепление ломаной крыши

На внутренней стороне скатов налаживается контр-обрешетка. Для это используется доска, ширина которой на пару сантиметров больше, чем толщина утеплителя, так как утеплитель ни в коем случае нельзя утрамбовывать.

То есть для слоя минеральной ваты в 150 мм, подойдет доска 50х200 мм. Этот зазор также необходим для циркуляции воздуха, обеспечивающей естественную вентиляцию. Утеплитель укладывается враспор между брусьями контр-обрешетки, а внутри зашивается выбранным материалом.

Сооружение фронтонов

Фронтон — часть стены, ограниченная скатами крыши, а снизу карнизом. У ломаной крыши он имеет пятиугольную форму. Для строительства фронтона необходимо усилить первую стропильную ферму, дополнить конструкцию стойками, так чтобы получился каркас.

  • Если на фронтоне будут располагаться окна, для них оставляют проемы. Все остальное пространство обшивается «дюймовкой».
  • Фронтон ломаной крыши можно монтировать до кровельных работ или же после. Первый способ хорошо тем, что скаты не будут затруднять работу, а второй тем, что геометрия скатов уже задана.
  • Щипцовое пространство также нуждается в утеплении, которое чаще всего осуществляется внутри.
  • Профессиональные кровельщики советуют для термоизоляции ломаной крыши использовать базальтовую минеральную вату или утеплители на основе пенополистирола.

Следующим шагом будет монтаж досок карниза по периметру строения. Размер пиломатериала может составлять 25х150 мм. Далее приходит время монтажа водосточной системы, в которой нуждается ломаная крыша.

Своими руками установить конструкцию не сложно, однако после настила кровельного материала сделать это будет сложнее. Если используются металлические фиксаторы желоба, то их нужно закрепить прямо на стропила под гидроизоляцию, а если пластиковые — на лобовую доску.

Сооружение обрешетки

Обрешетка ломаной крыши — своеобразное основание, на которую впоследствии настилают кровлю. Она может быть сплошной или решетчатой в зависимости от типа материала.

  1. Сплошная. Выполняют из листов влагостойкой фанеры, которые укладывают сплошняком на стропила. Используется для крепления ондулина, шингласа, шифера.
  2. Решетчатая. Изготавливается из необрезной доски, которую укладывают перпендикулярно стропилам. Применяется при укладке металлочерепицы, профнастила.

Обрешетку на ломаной крыше удобнее делать, если по периметру дома уже налажены леса, они в любом случае необходимы для сооружения кровли. Сначала на стропильные ноги закрепляется гидроизоляционная пленка, для этого пригодится строительный степлер. Пленку укладывают с нахлестом 10-15 см. Затем крепятся рейки контр-обрешетки и сама обрешетка. Длина досок должна превышать длину крыши для формирования фронтонного свеса и фронтонного отлива.

Настил кровли

Последовательность кровельных работ на ломаной крыше определяется прежде всего выбранным материалом. Поговорим о монтаже металлочерепицы, так как она является наиболее популярной в частном строительстве. Для укладки необходим мощный шуруповерт, инструмент пригодный для резки металла, молоток, рулетка, маркер, оцинкованные саморезы с каучуковой головкой. Сначала производят раскрой листов металлочерепицы, а затем монтаж, начиная с конька.

Важно! Саморезы должны ввинчиваться в нижней части волны рисунка. В противном случае, лист деформируется, крепление выходит непрочным, из-за чего в ветряную погоду крыша будет «гудеть».

  • Помимо кровельного материала ломаную крышу необходимо оснастить другими важными элементами: коньковой доской, снегозадержателем.
  • Конек устанавливается с нахлестом 10 сантиметров на металлочерепицу на обоих скатах.

Снегозадержатели служат для того, чтобы предотвратить сход снега, он представляет собой небольшой карниз. Их закрепляют на небольшом расстоянии от окончания скатов на саморезы с учетом того, что снегозадержатели должны выдерживать большую нагрузку, особенно в снегопады.

Ломаная крыша своими руками, позволит не просто сэкономить на оплате труда бригады рабочих, но даст уверенность, что процессы были выполнены правильно, так как строительство велось с соблюдением технологии.

Как сделать ломаную крышу своими руками: расчет площади, монтаж стропильной системы, утепление

foto1

Ломаная крыша визуально похожа на пятиугольник. Её скат будто разламывается на две части (нижнюю и верхнюю), каждая из которых монтируется под своим углом наклона.

Конструкция непростая, поэтому требует тщательной подготовки и умелого монтажа. Как правильно сделать расчеты, установить всю конструкцию и какие материалы нужны — читайте далее.

Первый этап – проектирование и расчёты

Создание чертежей ломаной крыши – один из залогов успешного монтажа конструкции. На чертежах и по расчётам можно увидеть, как будет выглядеть крыша в готовом виде, как на её внешний вид и практичность будут влиять размеры, угол наклона и другие факторы.

Если проектировать чертежи в электронном варианте с помощью специальных программ, то модель крыши можно даже увидеть в 3D-формате.

Выбор угла наклона

На выбор угла наклона кровли влияют несколько показателей:

Если уклон будет меньше, то в стыки между материалом начнёт заходить вода и снег, а это снизит срок эксплуатации покрытия.

Стандартные углы наклона в верхней части конструкции составляют от 20° до 30°, а в нижней – от 50° до 60°.

Угол уклона рассчитывается как отношение размеров конька крыши к ½ от ширины здания, а затем полученная цифра умножается на 100. Чем больше уклон ската, тем больше понадобится кровельного покрытия.

Важно! Если помещение под ломаной крышей будет использоваться как жилое, то угол наклона должен быть таким, чтобы высота конька была не меньше 2,5 м.

Вычисление площади

Ломаная крыша требует тщательного расчёта каждого элемента конструкции. Любые неточности и погрешности приведут к тому, что нагрузка на перекрытия будет распределяться неравномерно. В итоге несущая конструкция не выдержит массы кровельного покрытия и стропильных ног.

Крышу ломаного типа лучше разделить на несколько геометрических фигур (прямоугольников треугольников, трапеций) для упрощения расчётов. Затем нужно провести точные замеры каждой из этих фигур, а потом вычислить их площадь. Общая площадь ломаной крыши будет суммой каждой из перечисленных геометрических фигур.

foto3

Количество кровельного покрытия зависит от площади поверхности крыши. К этому значению нужно прибавить 15 % — с учётом стыков, бракованного материала, деформации во время работы и других непредвиденных обстоятельств.

При вычислении общего веса конструкции стоит учесть вес:

  • кровельного покрытия;
  • утеплителя, гидроизоляционных материалов;
  • обрешётки;
  • стропильных ног, балок перекрытия, раскосов;
  • окон, дверей;
  • вентиляционного оборудования и других инженерных систем;
  • будущей мебели.

Какие материалы нужны?

После того, как будет разработан чертёж и проект будущей крыши, станет понятно, какого сечения брус нужно приобретать, какая должна быть обрешётка и материал кровли.

Стропильную систему рекомендуется делать из древесины, а не из железобетонных конструкций либо металлических профилей. Это позволит снизить общий вес крыши и нагрузку на стены, фундамент.

Можно использовать брус от древесины хвойных пород (сосна, ель). Влажность дерева не должна быть больше 20%. Материал должен иметь гладкую поверхность, без сучков, расслоений, следов поражения насекомыми и трещин.

foto4

  • Брус для мауэрлата и прогонов – сечение 200×200 и 50×100 мм соответственно.
  • Обрезные доски – для стропильных ног (размеры 50×200 мм).
  • Доски – для обрешётки и контробрешётки (сечение 50×50 либо 20×90 мм). Для создания обрешётки также можно применять оцинкованный профиль.
  • Толстая фанера – для фиксации и закрепления стыков стропил.
  • Утеплитель (толщина 200 мм).
  • Гидроизоляция и пароизоляция.
  • Герметик.
  • Металлические крепежи для стыковки мауэрлата и стропил, скобы, кронштейны, саморезы.
  • Кровельное покрытие.
  • Антипирены, антисептическая обработка, пропитка от гниения. Обработку этими средствами нужно проводить 2 раза до монтажа на крыше. Проводить процедуру по факту – неудобно и не надёжно, ведь не получится обработать материал в недоступных местах или в некоторых зонах с внутренней стороны.

Пошаговая инструкция возведения кровли

Сооружение ломаной крыши своими руками должно проходить по такой технологии:

  1. Установка мауэрлата.
  2. Установка стропильной системы.
  3. Теплоизоляция.
  4. Обустройство фронтонов.
  5. Монтаж обрешетки.
  6. Настил кровли.

Как самостоятельно сделать ломаную крышу в доме с мансардой читайте в отдельной статье.

Монтаж мауэрлата

К мауэрлату крепятся концы стропил. На место установки мауэрлата сначала наносится гидроизоляционный слой, например, рубероид, уложенный в два слоя, либо плёнка в 2-3 слоя.

foto5

Брус закрепляется по верхнему периметру стены на специально заготовленные для крепежа шпильки. Шаг между шпильками – максимум 2 м.

  • Для небольшой крыши подойдёт материал размерами 100×100 мм.
  • А для крыши большого метража – размерами 200×200 мм.

Брусья мауэрлата можно дополнительно закрепить к стене при помощи проволочной стяжки.

foto6

Чтобы мауэрлат не потерял свою прочность, в нём не нужно проделывать много отверстий. А расположение шпилек должно быть таким, чтобы при монтаже они находились не под стропильными ногами, а между ними.

Установка стропильной системы

После монтажа обвязочного бруса можно приступать к установке стропильной системы. Это производится в следующем порядке:

  1. После установки мауэрлата нужно смонтировать балки перекрытия. Именно они станут каркасом для вертикальных стоек. Балки укладываются с торцов здания, затем между ними натягиваются специальные бечёвки для определения плоскости, а потом монтируются промежуточные брусья.
  2. Далее возводятся вертикальные стойки в две параллельные линии. Они устанавливаются с краёв, после чего монтируются промежуточные стойки. Их можно укрепить временными распорками, а между собой соединить прогонами из досок и зафиксировать стяжкой. Шаг между стойками – максимум 2 м, а длина самих стоек рассчитывается по формуле: высота потолка + 10-15 см.
  3. Затем монтируются нижние стропильные ноги. Каждый брус (с запилом под нужным углом в верхней части) поднимается вверх. Потом устанавливаются верхние стропила. Крайние стропильные ноги фиксируются временными подкосами.
  4. В последнюю очередь между коньком и затяжкой закрепляется подвесная бабка.

foto7

Теплоизоляция

Вначале крепится пароизоляционный материал, который предотвращает проникновение пара в утеплитель, уложенный сверху. Затем на пароизоляцию выкладывается теплоизоляционный слой. Им может стать базальтовая каменная вата (какой выбрать утеплитель для чердачного перекрытия дома?)

Рекомендация: плотность утеплителя должна быть минимум 35 кг/м³, иначе материал с меньшей плотностью со временем даст усадку, спрессуется, деформируется, потеряет жёсткость, внутри кровли создадутся пустоты и эти места будут сильно промерзать.

Утеплитель укладывается в несколько слоёв внахлёст, чтобы предотвратить появление мостиков холода. Размер теплоизоляционного материала желательно выбирать такой, чтобы он был на 3-5 см больше, чем шаг между рейками контробрешётки. Больше о правилах утепления мансардой крыши частного дома читайте тут.

Поверх теплоизоляции прокладывается гидроизоляция – дышащая мембрана. Она нужна для того, чтобы выпускать влагу из утеплителя, не создавая в нём конденсат, но при этом не пропуская влагу с улицы внутрь помещения.

Обустройство фронтонов

Фронтон ломаной крыши имеет форму пятиугольника. Чтобы его возвести, нужно укрепить стропильную ферму, которая идёт первой с краю стены, а также сделать дополнительные стойки.

foto8

Если фронтон будет иметь окна, то для них нужно не забыть оставить проёмы. Вся остальная поверхность обшивается «дюймовкой» и утепляется.

Фронтон можно монтировать двумя способами:

  • До проведения кровельных работ. Метод хорош тем, что скаты не будут мешать работе и затруднять её.
  • После монтажа кровельного покрытия. Вариант удобен тем, что параметры и геометрия скатов уже известна и по ним проще сделать фронтон.

Создание обрешётки

Обрешётка для ломаной крыши – это как основание для здания. Именно на обрешётку будет крепиться кровельное покрытие.

foto9

Её можно сделать сплошной либо решётчатой:

  • Сплошной обрешёткой пользуются тогда, когда кровельным покрытием выступает ондулин, шифер либо шинглас. Делают её из влагоустойчивой фанеры, которую выкладывают сплошняком на стропильные ноги.
  • Решётчатая обрешётка применяется при использовании профнастила, черепицы. Изготавливается она из необрезных досок и укладывается перпендикулярно стропильным ногам.

На стропила сначала выстилается гидроизоляция (внахлёст на 10-15 см), которая фиксируется с древесиной строительным степлером. Потом монтируются рейки контробрешётки, а затем сама обрешётка.

Установка кровельного покрытия

Технология работы зависит от выбранного материала. Для любого кровельного покрытия сначала проводится раскрой листов, затем их монтаж. При работе с волнообразым материалом саморезы крепятся снизу волны. Если ввинчивать их в другом месте, материал деформируется, само крепление станет непрочным, и во время порывистого ветра в помещении будет казаться, что крыша «гудит».

Для монтажа кровли нужны такие инструменты:

  • шуруповёрт;
  • молоток;
  • рулетка и карандаш;
  • саморезы, подходящие под кровельное покрытие;
  • инструмент для резки листов.

На заметку: если помещение под крышей будет использоваться как жилое, не рекомендуется покупать в качестве кровельного покрытия медную черепицу и железо, ведь летом они сильно нагреваются и в комнате создастся эффект душной парилки.

После установки кровли остаётся только сделать последние штрихи – провести монтаж водостоков, декоративной отделки, конька и снегозадержателей. Коньки крепятся на черепицу внахлёст на 10 см, а снегозадержатели монтируются на саморезы на некотором расстоянии от края скатов.

Распространённые ошибки

Помимо неправильного просчёта количества материалов, нагрузки на здание, есть ещё одна ошибка, которая плохо скажется на надёжности кровли – отсутствие вентиляции либо неправильное её обустройство. Нарушение вентиляционного режима приведёт к тому, что кровельный пирог со временем разрушится.

foto10

Чтобы избежать таких последствий, важно:

  • оставлять достаточный зазор между кровлей и утеплителем;
  • делать специальные проходы для вентиляции в коньке и карнизе крыши;
  • оставлять нужную воздушную прослойку — для плоских кровельных покрытий зазор должен быть минимум 50 мм, а для профилированных – минимум 25 мм.

Полезное видео

О том, как сделать ломаную крышу своими руками вдвоём за 10 дней, можно наглядно посмотреть в этом видео:

Выводы

В строительстве не бывает мелочей. Каждый узел ломаной крыши и каждый её участок должен быть технически грамотно спроектирован, а затем смонтирован.

Если после чтения этой статьи осталось ощущение, что собственных навыков не хватит для самостоятельного возведения ломаной крыши, лучше обратиться к профессиональным строителям.

Расчет мансардной крыши: онлайн калькулятор с чертежами стропильной системы

Онлайн-калькулятор мансардной (двухскатной) крыши поможет вам рассчитать углы наклона боковых и коньковых скатов, размер и количество боковых и коньковых стропил, количество обрешётки, а также объём нужных материалов в режиме онлайн. В расчётную базу заранее внесены наиболее популярные кровельные материалы, такие как металлочерепица, шифер, ондулин, черепица из керамики, битума, цемента и другие материалы.

Проектирование мансардных крыш начинается со сбора типовых нагрузок и исходных данных (расстояния между несущими стенами и перегородками, ориентировочного плана постройки, снеговой, ветровой и особых нагрузок, требований к утеплителю, типа и веса кровельного покрытия, соображений комфортности и дизайна).

Полезные схемы и таблицы при работе с мансардной крышей:

Информация по назначению калькулятора

Онлайн калькулятор мансардной крыши предназначен для расчета углов наклона коньковых и боковых скатов, количества и сечения стропил, объема обрешетки и других материалов, необходимых для возведения крыши. Для проектирования мансардного этажа, следует внимательно ознакомится со СНиП 2.08.01-89 «ЖИЛЫЕ ЗДАНИЯ».

Все расчеты выполняются в соответствии с ТКП 45-5.05-146-2009 и СНиП «Нагрузки и воздействия».
Мансардная (ломаная, покатая) крыша состоит из двух скатов с каждой боковой стороны, с разными углами наклона. Тем самым образуя объемное чердачное помещение называемое мансардой или мансардным этажом. Мансардная крыша может быть достроена на уже готовое здание, тем самым добавляя дополнительное жилое пространство без надстройки полноценного этажа. Данный тип кровли берет свое начало с 17 века. Существует большое множество вариаций исполнения мансардного этажа, с расположением как жилых, так и хозяйственных помещений. Следует внимательно отнестись к выбору кровельных материалов, так как боковые скаты имеют достаточно крутые склоны, в связи с чем могут потребоваться дополнительные затраты на обустройство кровли. А так же следует увеличить количество теплоизоляции и размеры окон, если предусмотрено полноценное жилое помещение.

При заполнении данных, обратите внимание на дополнительную информацию со знаком ❗

Далее представлен полный список выполняемых расчетов с кратким описанием каждого пункта. Вы так же можете задать свой вопрос, через форму комментариев внизу.

Общие сведения по результатам расчетов

1. Угол наклона боковых стропил — Угол наклона бокового (более крутого) ската, наслонных стропил. Программа дополнительно подскажет, подходит ли данный угол для выбранного кровельного материала.

2. Угол наклона коньковых стропил — Угол наклона верхнего (пологого, конькового ската), висячих стропил.

3. Площадь поверхности крыши — Общая площадь всей поверхности кровли, с учетом длины свеса. Соответствует количеству необходимого кровельного и подкровельного материала

4. Количество рубероида — Количество подкровельного материала в рулонах шириной 1 метр и длиной по 15 метров, с учетом нахлеста.

5. Площадь мансардного этажа — Площадь мансарды без учета площади под боковыми скатами.

6. Длина боковых стропил — Длина стропила бокового ската, наслонных стропил.

7. Длина коньковых стропил — Длина стропила конькового ската, висячих стропил.

8. Рекомендуемое сечение стропил — Рекомендуемое сечение стропил с учетом выбранных параметров и нагрузок. По умолчанию указаны нагрузки для московского региона.

9. Количество и объем стропил — Общее количество и объем стропил при заданном шаге на всю стропильную систему.

10. Количество рядов обрешетки — Общее количество рядов обрешетки по заданным размерам на всю кровлю.

11. Равномерное расстояние между досками обрешетки — Рекомендуемое расстояние между досками обрешеток, для использования материала без подрезки.

12. Количество и объем досок обрешетки — Общее количество и объем досок для обустройства обрешетки всей кровли.

В результате вычислений мы узнаем углы наклона боковых и коньковых стропил, площадь поверхности кровли, вес пиломатериалов и количество рулонов рубероида или другого изолятора.

В виде таблицы будут показаны необходимые размеры стропильных ног, их объем и вес. Тоже самое будет рассчитано и для обрешётки и вычислены расстояния между обрешётинами.

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:

  1. Металлочерепица — холоднокатаный стальной оцинкованный лист, покрытый полимерным покрытием. Применяют металлочерепицу повсюду — в качестве кровли частных домов, производственных зданий, гаражей, киосков, дач.
  2. Кровельный профнастил. Состав материала аналогичен металлочерепице. Используется чаще всего при строительстве промышленных зданий, однако в силу низкой стоимости может быть применен для строительства мансарды.
  3. 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.
  4. Мягкая черепица — шинглас. Изготавливается из стеклохолста с применением битума, поверх которого наносится каменная крошка, противостоящая солнечным лучам и предохраняющая от выгорания.
  5. Черепица керамическая. Один из самых старых видов кровли. Для ее изготовления обжигается глина при высокой температуре, вследствие чего она приобретает твердость и прочность.
  6. 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.
  7. 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.

Виды кровельного покрытия

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:

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

ОСТОРОЖНО! От того насколько верно будут произведены расчеты всех элементов, в том числе стропил, зависит срок службы как самой крыши, так и всего здания.

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.

Схема мансардной крыши

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.

ВАЖНО! Устройство ломаной мансардной крыши отличается наличием на скатах граней, причем нижняя плоскость ската опускается к основанию крыши под более крутым углом.

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.

Особенности монтажа кровельного покрытия

Как рассчитать площадь ломаной крыши

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

При длине основания дома 10 м., ширине основания 8 м., планируется построить мансардное помещение полезной шириной 5 м., высотой до ребер скатов 2,5 м. и высотой в середине до конька 3,5 м.

Ширина свеса кровли планируется 50 см.

Длина боковых стропил при этом получается 3,42 м., длина коньковых стропил — 2,69 м.

Теперь следует вычислить площадь верхних и нижних граней.

Умножаем длину боковых стропил на длину основания крыши. Получается 34,2 м.кв. Сумма двух нижних граней — 68,4 м.кв

При умножении длины коньковых стропил на длину крыши получаем 26,9 м.кв. Складываем две верхние грани. Получаем 53,8 м.кв

Соответственно общая площадь крыши получается 122.2 м.кв.

Дом с мансардной крышей

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.

кровельный набор для монтажа 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.

Стропильная система ломаной крыши: расчет, проектирование и монтаж

Двухскатная крыша с ломаным скатами, угол наклона которых различается в верхней и нижней части, считается одним из наиболее популярных типов кровли в частном строительстве. Не смотря на техническую сложность конструкции такого типа, она применяются при возведении не только фешенебельных коттеджей, но также обычных дачных домиков. В этой статье вы узнаете, что такое стропильная система ломаной крыши, как выполняется расчет, в чем преимущества, а также особенности монтажа.

В классическом понимании ломаная крыша — двухскатная крыша пятиугольной формы, геометрия скатов которой изменена таким образом, что верхняя часть имеет угол 20-30 градусов, а нижняя 50-60 градусов. Ее прародительницей стала традиционна треугольная кровля, которую видоизменили с целью более рационального использования подкровельного пространства, оборудование там жилых помещений или места для складирования вещей, запасов. Сначала строители действовали скорее по наитию, а впоследствии архитекторы, отметившие эффективность применения, стали создавать все больше проектов с кровлей такого типа.

Проект дома с ломаной крышей

Преимущества и особенности конструкции

Есть ряд причин, по которым в проект дома включается ломаная кровля, чаще всего они вытекают из достоинств:

  • Она позволяет максимально эффективно распорядиться пространством, расположенным под крышей. Там может быть оборудовано полноценное жилое помещение с достаточно высоким потолком, с естественным освещением, которое можно использовать в качестве кабинета, спальни, детской.
  • Она улучшает внешний вид строения, делая более эффектным. При использовании современных кровельных материалов даже самая простая ломаная кровля, вносит «изюминку» в облик строения, делая дизайн эксклюзивным, дорогим.
  • В дом с такой кровлей органично вписывается просторный балкон, благодаря чему подобные проекты пользуются особой популярностью среди заказчиков.
  • Великолепно справляется с защитой от ветра и атмосферных осадков. Склоны сконструированы таким образом, что снег не задерживается на них, а свободно соскальзывает.

Стропильная система ломаной крыши

Разница между треугольной двухскатной и ломаной крышей

Утепление ломаной крыши

Чаще всего застройщики прибегают к сооружению кровли с ломаными скатами в ситуациях, когда мансарда дома будет использоваться для жилья. Это на самом деле проверенный временем, наиболее оптимальных вариант, не лишенный своих особенностей:

  • Высокая стоимость. Для постройки этой конструкции необходимо большое количество высококачественного материала, так что она обойдется значительно дороже простой двухскатной.
  • Техническая сложность, в виду которой осуществить сборку способны профессионалы с высоким уровнем столярных навыков. Для начала строительства нужен сложный расчет и грамотный чертеж. К тому же минимальное количество работников — три человека, бригаде меньшего состава это не под силу.
  • Возможные потери тепла во время отопительного сезона, что приводит к большему расходу дров, газа или электричества.
  • Высокая стоимость установки специальных мансардных окон.

Ломаная крыша с мансардными окнами

Стропильная система

Стропильная система ломаной кровли — совокупность всех опорных элементов каркаса, количество и сечение которых определяет расчет. Так как подобная кровля имеет сложную геометрию она состоит из множества частей, чем она массивнее, тяжелее, тем больше элементов, тем они должны быть прочнее.

Визуально систему опор можно разделить на две части: верхняя, в форме равнобедренного треугольника, а нижняя — трапеция с большей стороной внизу. Профессионалы советуют использовать висячие и наслонные стропила в комбинации, чтобы конструкция была более надежной.

Конструкция стропильной системы

Вот как она выглядит:

    Верхние наслонные стропила. Изготавливаются из прочных, надежный, ровных досок, не имеющих сучков размеров 50х150 мм или 100х150 мм. Они крепятся под углом, которые определяет расчет, одним концом упираясь в конек, а другим в опорную стройку. Стропила испытывают нагрузку на прогиб, на распирание, которые определит расчет воздействующих сил. Шаг установки варьируется от 60 до 120 см. Крепление выполняется жесткого типа.

Выбор и подготовка материала

Как вы понимаете, основным материалом для стропильной системы ломаной крыши является древесина. А это, к сожалению, горючий, не влагостойкий, подверженный гниению материал. Эти качества, безусловно, являются недостатками, которые легко устранить, проведя обработку антипиреном, антисептиков, влагозащитной пропиткой. Обрабатывать дерево для эффективной защиты этими составами необходимо в несколько слоев. Расчет необходимого объема антисептика производят согласно рекомендациям производителя.

Необходимые материалы

Используйте высококачественный материал из хвойных пород, без сучков. Если они все же есть, уберите, обработайте специальным средством. Нешлифованное дерево следует предварительно ошкурить, кору в обязательном порядке удалить.

В качестве кровельного материала используется металлочерепица, профнастил, шифер, ондулин, шинглас. Так как конструкция сама по себе массивна, специалисты советуют отдавать предпочтение более легким материалам, чтобы излишне не перегружать стропильную систему. Вес в таком случае станет определяющим фактором при выборе. Обрешетка изготавливается сплошного или решетчатого типа, из необрезной доски или из влагостойкой фанеры. В качестве утеплителя применяются минеральная вата на базальтовой основе или пенопласт. Декоративная обшивка может быть выполнена из сайдинга, блок-хауса или вагонки.

Фрагмент кровельного пирога

Нюансы монтажа

Начинать возведение кровли необходимо, выполнив расчет нагрузки, которой она будет подвергаться. Для этого складывают вес каждого из материалов кровельного пирога, найти который можно в справочной литературе. Затем определяются временные нагрузки от выпадающего снежного покрова. Когда эти показатели складываются, получается такой показатель, как общая нагрузка, который колеблется в районе 40-50 кг/м2. Согласно этим параметрам определяется, каким запасом должна обладать стропильная система, сечение элементов каркаса. Избавить вас от этих вычислений может специальная программа для расчета, доступная для использования в интернете. После этого составляется чертеж, отражающий расположение всех элементов с рассчитанными размерами.

Дальнейшие действия относятся к собственно монтажу ломаной кровли:

  • Производится закупка всех необходимых материалов. Лучше приобрести их с небольшим запасом, чтобы не оказаться в ситуации, когда чего-то не хватает.
  • Все деревянные элементы распиливаются в размер согласно шаблону. Быстрее всего это сделать болгаркой или циркулярной пилой.

ломаная двухскатная крыша

Если расчет выполнен грамотно, стропильная система ломаной крыши является прочной, надежной конструкцией мансардной кровли, которая прослужит не одно десятилетие при условии регулярного контроля за состоянием.

Расчет размеров ломаной крыши

Расчет размеров ломаной крыши, ломаная крыша , это мансарда, помещение в под кровельном пространстве. Такое распространение устройства крыши сруба садового домика, получило во времена не столь далёкие, когда размер садового домика на участке в шесть соток, строго регламентировался.

Строить дом на дачном участке полученный от завода, фабрики, для ведения подсобного хозяйства, то есть выращивать огурцы, помидоры и картофель, было запрещено законом. Размеры домика не могли превышать допустимые законом нормы, а проживать в домике садовом в летнее время было нужно, поэтому люди стали устраивать крышу на домике, с расчётом там ночевать. Так появилось устройство ломаной крыши, мансарда.

Расчет размеров ломаной крыши

Особенности ломаной крыши

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

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

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

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

 расчет размеров ломаной крыши

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

Как сделать расчет размеров ломаной крыши

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

Расчет площади покрытия кровли

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

Как сделать расчет размеров ломаной крыши

Расчет размеров элементов стропильной системы

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

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

Как сделать расчет размеров ломаной крыши

Исходя из перечисленного выше списка факторов, влияющих на размеры необходимой стропильной системы, становится понятно, что ее расчет не является простой операцией. Как показывает практика, наиболее надежным материалом для строительства мансарды, является брус. Для балок используется брус сечением 150*150 мм, для стояков брус 100*100 мм, для стропил доска 50*150 мм.

Ветровая нагрузка

Расчет размеров ломаной крыши, с учетом ветровой нагрузки. Примерная ветровая нагрузка легко определяется по соответствующей карте для каждого региона.

Как сделать расчет размеров ломаной крыши

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

Как сделать расчет размеров ломаной крыши

Снеговая нагрузка

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

Как сделать расчет размеров ломаной крыши

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

Как сделать расчет размеров ломаной крыши

Нагрузка от конструкций кровли

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

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

Конструктивные особенности и расчет ломаной крыши

При определенной сложности возведения ломаной крыши, она является наиболее распространенной среди частных застройщиков. Конструкция ломаной крыши позволяет обустроить чердачное помещение, пригодное для проживания в любое время года.

ломаная двускатная крыша

Особенности устройства ломаной крыши

Ломаная крыша представляет собой обычную двухскатную крышу, каждый скат которой имеет определенный излом. За счет этого излома, количество скатов увеличивается и крышу можно называть четырехскатной. Такая конструкция позволяет выгодно обыграть и увеличить площадь чердачного пространства, которое можно оборудовать под мансарду.

пример мансарды на ломаной и двускатной крыше

Устройство ломаной крыши характеризуется обязательным наличием верхних и нижних стропил. Нижние стропила, обычно, располагают под более крутым углом, чем верхние стропила. Такое расположение стропил, позволяет добиться минимально необходимой высоты потолков в мансардном помещении. Нижние стропила, чаще всего, устанавливают под углом больше или равным 60°. Верхние стропила устанавливают, примерно, под углом 30°.

рекомендуемые углы наклона верхних и нижних стропил

Кроме того, если нижние стропила имеют угол больше 60°, то в расчетах стропильной системы, значением снеговой нагрузки пренебрегают ввиду ее отсутствия!

При строительстве ломаной крыши, наиболее рациональная ширина составляет 5-6 метров. Такое значение, позволяет обустроить мансарду без использования сложных, дополнительных конструкций. Несмотря на кажущуюся громоздкость и сложность конструкции, такую крышу, вполне возможно, соорудить собственноручно. Достаточно обладать определенными навыками и знаниями.

обустроенное мансардное помещение внутри

В конструкции ломаной крыши, кроме самих стропил, предусматривают наличие стоек, затяжек, подкосов, подвесок и т.п. Размер сечения этих элементов становится известным при расчете стропильной системы ломаной крыши.

составные элементы и узлы стропильной системы

Основы расчета площади и стропильной системы ломаной крыши

Расчет конструкции ломаной крыши можно условно разбить на следующие этапы:

  • расчет площади кровельного покрытия;
  • расчет несущей способности элементов стропильной системы.

Перед тем как рассчитать площадь ломаной крыши, необходимо измерить ширину и длину каждого ската крыши. Путем простого умножения длины на ширину, мы получим искомую площадь ската крыши. Суммируя площади всех скатов, находят общую площадь всей крыши. Зная типовые размеры кровельного покрытия, величину его свеса и нахлеста, можно с легкостью посчитать необходимое количество материала. А вот для расчета несущей способности стропил, придется воспользоваться приведенной методикой ниже.

Перед тем как рассчитать ломаную крышу, необходимо скачать файл [attachment=1:Расчет стропильной системы]. Карты ветровых и снеговых нагрузок, которые понадобятся при расчете, также находятся в этом файле.

В качестве примера, возьмем коробку дома с размерами 10×10 м. Высота коробки 3 м. Высота крыши от балок перекрытия до конька составляет 4,93 м. Воспользуемся приблизительной схемой с пропорциями.

схема с примерными пропорциями

При использовании таких пропорций, углы нижних и верхних скатов, составляют около 60° и 30° соответственно. Если угол наклона нижнего ската примерно равен или больше 60°, то снеговая нагрузка отсутствует и не учитывается при расчете сечения нижних стропил. Здесь высота размещения излома принята равной 3.1 м. Такая величина высоты позволяет, в конечном итоге, получить высоту чистового мансардного потолка в районе 2.5 м, с учетом его возможной отделки гипсокартонном. Вынос балок перекрытия составляет в среднем 400-500 мм и зависит от пожелания застройщика. В нашем примере возьмем величину выноса равным 500 мм.

Процедуру расчета для удобства понимания разделим на следующие этапы:

Необходимо определить ветровую нагрузку, воздействующую на крышу. Воспользуемся картой ветровых нагрузок, которую можно скачать из файла выше.

карта ветровых нагрузок в Российской Федерации

По карте необходимо выбрать номер региона, в котором будет строиться дом, и определить значение ветрового давления по легенде, расположенной внизу слева.

Выбранное значение ветрового давления, необходимо умножить на поправочный коэффициент k, который зависит от высоты здания и от типа местности.

таблица поправочного коэффициента для различных типов местности

Здесь необходимо учитывать, что дом может располагаться на городской территории, но построен возле моря или озера. В таком случае принимают значение из столбика «А».

Допустим, что мы строим дом в Тюмени. Она расположена в первом ветровом регионе. Высота дома составляет 7,93 метра и, предположим, что он будет строиться в населенном пункте. Выбираем поправочный коэффициент k равный 0,65. Для нашего примера ветровая нагрузка составит: 24×0,65=15,6 кг/м 2 .

Находим снеговую нагрузку, действующую на крышу. Теперь воспользуемся картой снеговых нагрузок.

карта снеговых нагрузок в Российской Федерации

Определяем регион, в котором будет строиться дом и из таблицы ниже, выписываем снеговую нагрузку, которая соответствует этому региону.

таблица расчетного веса снегового покрова

Если город расположен на границе регионов, то необходимо выбирать большее значение. Полученное значение снеговой нагрузки, корректируют с помощью поправочного коэффициента, который зависит от угла наклона скатов крыши. Мы этого делать не будем, так как программа все сделает самостоятельно.

В нашем примере дом строится в Тюмени – это третий снеговой регион, поэтому принимаем нагрузку 180 кг/м 2 .

Далее необходимо открыть, скачанный файл «Расчет стропильной системы». Расчетная программа представляет собой таблицу, выполненную в Excel. После ее запуска мы попадаем на вкладку «Нагрузки». Здесь нам необходимо внести некоторые изменения в ячейки, залитые небесным цветом. Расчет происходит автоматически.

содержимое вкладки Нагрузки

Начинаем вводить наши данные в таблицу. Проделывать мы это будем два раза, так как нижний и верхний скат крыши имеют различные углы наклонов и различные снеговые нагрузки.

  • В таблице «Исходные данные» вводим угол наклона (в нашем примере это будут углы 30° и 60°);
  • Изменяем шаг стропил. Для нашего примера, шаг стропил примем равным 0,6 метра;
  • В строку «Нагр. кровли» записывают собственный вес кровельного покрытия. Его значения выбирают из таблицы:

Для нашего примера возьмем металлочерепицу. Вес составляет 5 кг/м 2 .

  • В строку «Снег (район)» необходимо вписать сумму ветровых и снеговых нагрузок. Для расчета обрешетки нижнего ската крыши, снеговую нагрузку учитывать не будем, так как угол наклона составляет 60°. Значит, запишем только ветровую нагрузку равную 15,6 кг/м 2 . А для расчета верхнего ската, угол которого составляет 30°, учитываем снеговую нагрузку. То есть 15,6+180=195,6 кг/м 2 ;
  • Строку «Утепление (манс.)» оставляем без изменений, так как у нас теплоизоляционный материал будет проложен между стропил. В случае обустройства холодного чердака – принимаем данное значение равное нулю;
  • В таблицу «Обрешетка» записываем размеры и шаг обрешетки. В нашем случае обрешетка выполняется под металлочерепицу с шагом равным 0,35 м. Ширину возьмем 10 см, а высоту 2,5 см.

Нагрузки от веса обрешетки и стропил программа считает автоматически.

Вот что у нас получилось для нижнего ската крыши:

отображение результатов для нижнего ската крыши

Теперь вводим данные для верхнего ската крыши и видим следующий результат:

отображение результатов для верхнего ската крыши

В двух вариантах нам отобразилась надпись «Несущая способность обрешетки обеспечена!». Это значит, что размеры и шаг обрешетки выбраны правильно. Больше в этой таблице мы ничего не трогаем и не изменяем. Если, к примеру, увеличить шаг стропил, то несущая способность обрешетки может уже не обеспечиваться. В таком случае, подбирают бо´льшие размеры обрешетки или уменьшают ее шаг.

Переходим на вкладку «Строп.1», в которой рассчитывают сечение стропил с двумя точками опоры.

  • Здесь нам необходимо, на схеме стропила, изменить длину горизонтальной проекции балки нижнего ската (ячейка залита небесным цветом). В нашем случае длина составит 1.83 м;
  • В таблице «Расчет стропил» значение в ячейке «В заданное» необходимо заменить на выбранное нами. Принимаем его равным 5 см. Эта величина всегда должна быть больше указанной «Втр (устойч.)»;
  • Далее в строку «Н (по сорт-ту)» необходимо добавить в сантиметрах ширину стропила. Эта величина всегда должна быть больше значений величин в строках «Нтр (прочн.)» и «Нтр (прогиб)». Если это условие соблюдается, то увидим три надписи «Условие выполнено!». В строке «Н (по сорт-ту)» находится значение, которое предлагает нам программа. Выбираем это значение или ближайшее наибольшее, которое доступно на рынке строительных материалов.

Вот что у нас получилось:

пример расчета стропил с двумя точками опоры

Для того чтобы соблюдались условия прочности, балки нижнего ската должны иметь сечение 5×10 см. Выписываем значение вертикальной силы (понадобится для дальнейших расчетов). Оно расположено возле вертикальной красной стрелки. Обозначим ее Q1 и запишем ее значение Q1=174.52 кг.

Переходим во вкладку «Арка», на которой будем подбирать сечение для верхних балок. Здесь необходимо указать высоту h0, которая в нашем примере составляет 11÷6=1.83 м. Угол наклона для верхних стропил изменился и мы вводим теперь 30°. Длина L является длиной горизонтальной проекции верхних балок. Ее величина составляет 7.34 м. Теперь, по аналогии со стропилами нижнего ската, указываем ширину балок 5 см, а высоту берем равной или больше по сравнению со строкой «Н (по сорт-ту)». Для нашего случая подойдут балки сечением 5×20 см.

отображение вкладки Арка

Также необходимо выписать значение вертикальной реакции. Она обозначена красной стрелкой вверх. Для нашего случая Q=699.98 кг.

На вкладке «Стойка» необходимо изменить данные для значений вертикальной нагрузки, изгибающего момента и высоты стойки.

  • Чтобы узнать, какая сосредоточенная вертикальная нагрузка передается на балки через стойки, просуммируем ранее выписанные силы Q и Q1. N=Q+Q1=699.98+174.52=874.5 кг. В ячейку «N» необходимо записать данное значение в тоннах, то есть 0.8745 т., при этом округление произойдет автоматически;
  • Высоту стойки вводим в ячейку «L». Для нашего примера – это 317 см;
  • Вводим размеры нашего сечения 5×10 см и видим, что условие не выполняется. Значит, сечение необходимо увеличить, и выбираем 5×15 см. Теперь видим надписи «Центральное обеспечено!» и «Внецентр. обеспечено!». Все подобрано правильно.

отображение вкладки Стойка

На вкладке «Балка» подберем сечение для балок перекрытия от распределенных и сосредоточенных нагрузок. В нашем случае балка перекрывает два пролета одинаковой ширины по 5 м. Для расчета сечений затяжек (ригелей) также воспользуемся этой вкладкой.

  • В таблице «Распределенная нагрузка» меняем значение шага стропил и пролета балок соответственно на 0.6 м и 5 м;
  • Изменяем значения «Нагр. (норм.)»=350 кг/м 2 и «Нагр. (расч.)»=450 кг/м 2 . Величина этих нагрузок усредненная, и взята по СНиПу с хорошим запасом прочности. В них учитывается собственный вес перекрытий и эксплуатационная нагрузка (мебель, люди и т.п.);
  • Для расчета сечений затяжек (ригелей) принимаем значения для этих нагрузок «Нагр. (норм.)» и «Нагр. (расч.)» равным 150 кг/м 2 , ввиду отсутствия на них эксплуатационных нагрузок;
  • В строчку «В (заданная)» записываем нашу ширину сечения балок — 10 см;
  • В строках «Н (прочность)» и «Н (прогиб)» выбираем большее значение сечения;

отображение вкладки Балка

На этом расчет стропильной системы ломаной крыши закончен.

Как видно, возведение и расчет ломаной крыши – достаточно хлопотный процесс, который с лихвой компенсируется преимуществом расширения жилого пространства.

Читайте также:
Облицовочная доска для внутренних стен
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Строительный
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: