Ломаная крыша стропильная система расчет с размерами: чертежи, формулы + калькулятор онлайн

Содержание:

Расчет вальмовой крыши
- - Как рассчитать площадь вальмовой крыши?
Стропильные конструкции мансардных крыш
Элементы и узлы стропильных систем мансардной крыши
Строительство крыши-мансарды
Проектирование и расчет двускатной кровли
Проекты домов с ломаной мансардной крышей выбираем лучшее решение
- Ломаная крыша – стоит ли делать ↑
- Особенность конструкции и материалы ↑
Соединения
Способы монтажа мансардной крыши
- Как построить мансардную крышу традиционным способом?
Способы монтажа мансардной крыши
- Как построить мансардную крышу традиционным способом?
Как правильно построить мансардную крышу
- Установка стропил

Расчет вальмовой крыши

Расчет стропильной системы вальмовой крыши выполняется с учетом таких предпосылок:

ветровая нагрузка в регионе. Чем она выше, тем более пологим должен быть скат, и тем прочнее вся конструкция. Для нивелирования сильного ветра центральные и диагональные стропила делаются более толстыми;

количество осадков. Наблюдается обратная зависимость. Чем выше число осадков – тем более крутым должен быть скат, чтобы снег и дождь не создавали давления на стропильную систему;

вид кровельного материала. Каждый тип кровельный материал выдвигает свои требования к обрешетке, а также имеет определенный вес. Эти факторы нужно учитывать еще на этапе проектирования;

необходимость утепления крыши. В этом случае шаг установки стропил рассчитывают с учетом ширины теплоизоляционного материала. Кроме того, расстояние между стропилами зависит от сорта и сечения древесины.

Таблица параметров расстояния между стропилами в зависимости от сечения бруса и сорта древесины

Расчет кровельного материала выполняется по формулам с учетом угла наклона крыши. Оптимальный уклон крыши для кровельных материалов разных видов приведен в таблице:

Таблица — угол наклона крыши в зависимости от кровельного материалаТаблица — угол наклона крыши в зависимости от типа покрытия

Наклон угла ската определяет заложение стропил. В свою очередь, заложение промежуточного стропила рассчитывается следующим образом:

сначала на верхнюю обвязку торцевой стены наносится осевая линия;
затем вычисляется половина толщины коньковой балки, и наносится линия размещения первого из числа центральных промежуточных стропил;
далее совмещается конец замерной рейки и линия размещения размеченного выше центрального промежуточного стропила;
на противоположный конец замерной рейки наносится линия внутреннего контура боковой стены;
полученная точка является заложением промежуточного стропила.

Соотношение между длиной стропил и их заложение рассчитывается с помощью поправочного коэффициента, величина которого зависит от угла наклона ската кровли. Длина стропильной ноги определяется путем умножения заложения на коэффициент.

Материал подготовлен для сайта www.moydomik.net

Как рассчитать площадь вальмовой крыши?

Чтобы знать, сколько покупать кровельного материала, необходимо знать общую площадь кровли.

Для этого нужно всю крышу разбить на составляющие простые геометрические фигуры и сделать расчет для каждой из них.

Расчет площади вальмовой крыши — формулы

Расчет площади вальмовой кровли позволяет заранее определить не только затраты на приобретение кровельных материалов и монтаж, но и определить требования к материалам, а также необходимость обустройства и точную конфигурацию обрешетки.

Стропильные конструкции мансардных крыш

Мансардная крыша, как и любая конструкция кровли, состоит из двух систем:

ограждающей, включающей кровельный пирог, гидро-, паро- и теплоизоляцию;
силовой, куда входит, во-первых, стропильная система, и, во-вторых – мауэрлат.

Мауэрлат распределяет нагрузки, которые испытывают стропила мансардной крыши, на несущие стены

Стропильная система мансардной крыши – это ее силовой каркас со множеством видов и разновидностей. К тому же она считается самой оптимальной в силу своей относительной простоты и небольших затрат на увеличение внутреннего пространства.

к примеру, квадратный метр полезной площади мансардной крыши 8х10 обходится порядка 70–75 долларов.То есть оборудовать мансарду в 60–65 м2 гораздо дешевле, чем построить такую же площадь «с нуля». Классическая мансарда – стропильная система

Будучи основой для мансардной крыши, система стропил помимо своего веса должна выдерживать и расчетные нагрузки от ветра и снега. Если учесть к тому же, что это звено, связующее воедино кровельные скаты, балки перекрытия, стены и потолок, то очевидно – расчет стропильной системы мансардной крыши должен быть выполнен тщательно и грамотно.

Связь между полезной площадью мансарды и углом наклона крыши

Конструкция и размеры мансарды зависят от многих параметров, в частности, от ширины дома и высоты помещения. Поэтому сначала необходимо подготовить соответствующие чертежи и проработать все узлы соединений. Схема стропильной системы мансардной крыши должна содержать исчерпывающую информацию об

увязанных между собой высоте, шаге и сечении стоек;
длине и наклоне стропил;
месте расположения мансардных окон;
размере обрешетки
материале для обшивки фронтона.

Важно: особого внимания требует крепление стропил к мауэрлату и его же самого –к стене здания. При любом серьезном просчете крыша мансарды в случае ураганного ветра может оторваться или разрушиться. . Расчеты системы можно значительно упростить, если использовать таблицы, в которых представлены готовые конструктивные решения узлов несущей системы с указанием способов крепления и основных размеров

Расчеты системы можно значительно упростить, если использовать таблицы, в которых представлены готовые конструктивные решения узлов несущей системы с указанием способов крепления и основных размеров.

Элементы и узлы стропильных систем мансардной крыши

Стропильная система – это основа крыши, ее скелет, на который монтируют кровельный пирог и внутреннюю обшивку мансарды. Нередко ее используют в качестве основы при прокладке инженерных систем и коммуникаций. В свою очередь стропильная система мансардной крыши состоит из составных узлов и элементов, совокупность и взаимное расположение которых обеспечивает передачу ветровых и снеговых нагрузок с кровли на несущие стены здания:

стропила (висячие и наслонные);
мауэрлат;
прогоны (коньковые и боковые);
связующие элементы (подкосы, распорки, диагональные связи).

Нагрузки, действующие на стропильные конструкции мансардных крыш, достаточно велики и в среднем достигают 200 кг/м2. Впрочем, в каждом конкретном случае это определяется, исходя из особенностей конструкции кровли, а так же имеющихся в данном районе ветровых и снеговых нагрузок. В любом случае, стропила должны гарантированно выдерживать эти нагрузки и иметь необходимый запас прочности, способный противостоять очень сильному ветру или обильному снегопаду.

При расчете нагрузки на стропильную систему очень важно учитывать вероятное количество осадков и силу ветра

Параметры и основные узлы стропильной системы мансардной крыши определяются расчетами. Расчеты позволяют определить длину, профиль и сечение каждого элемента конструкции и особенности сопряжения деталей между собой. От прочности соединения узлов стропильной системы мансардной крыши в значительной степени зависит прочность всей конструкции. Наиболее распространенные типы соединений: шпунтованное, шурупное, болтовое и сварное. Выбор типа соединения зависит от расчетных нагрузок, используемого материала и особенностей конструкции.

Строительство крыши-мансарды

Строительство мансардной крыши включает в себя монтаж стропил, укладку слоев гидро- и теплоизоляции, строительство обрешетки и финишную отделку крыши кровельным материалом.

Шаг 1. После того как будут построены стены дома, начинается создание стропильной системы мансарды. Стропила устанавливаются с выбранным шагом, опираясь на мауэрлат и коньковый брус.

Установка стропил

Стропила опираются на коньковой брус

Стропильная система

Шаг 2. Если дом строится по каркасной технологии, то проще всего элементы кровли собрать на земле, а потом поднять на крышу. Сборка конструкции производится из брусьев (100х50 мм – для каркасной части и 150х50 мм – для основания). Нижний элемент конструкции делится на два – находится середина. В каждую сторону от нее откладывается расстояние, равное половине ширины комнаты-мансарды.

Сборка элементов производится на земле

Нижний элемент конструкции разделен на две части

Шаг 3. Бруски такой же длины, как и высота будущей комнаты, приколачиваются к нижнему брусу в районе нанесенных крайних отметок.

Крепится брусок 220 см

Шаг 4. Приколачивается брусок, обозначающий потолок комнаты.

Элемент, обозначающий потолок комнаты

Шаг 5. На потолочном брусе снова находится середина, в районе которой приколачивается опора для стропил крыши. Чем этот брусок длиннее, тем круче будет скат крыши.

Опора для стропил

Шаг 6. На вертикальном брусе отмечается середина. Производится установка стропил-скатов крыши. Они будут идти от этого бруска, касаясь «стен» комнаты, до края крыши. Формируется конек крыши.

Устанавливаются стропила

Формируется конек крыши

Шаг 7. Система устанавливается на мауэрлат крыши над крыльцом. Такая же конструкция собирается и крепится с другой стороны крыши. По подобной схеме собираются другие части стропильной системы, которые также устанавливаются на предназначенное им место с определенным шагом.

Установка готовой конструкции

Стропильная система собрана

Шаг 8. Каркас мансарды обшивается пароизоляционным материалом, отдельные полосы которого укладываются внахлест, соединяясь между собой скотчем.

Стыки полос изоляционного материала проклеиваются скотчем

Шаг 9. Гидроизоляционный материал при помощи брусков и гвоздей фиксируется на стропильной системе.

Крепление материала к стропильной системе

Шаг 10. Кровля утепляется минеральной ватой, которая укладывается на гидроизоляционный материал между стропилинами.

Утепление крыши минеральной ватой

Шаг 11. Сверху утеплитель тоже закрывается гидроизоляционным материалом, полотна которого укладываются с нахлестом друг на друга не менее 15 см. Фиксация производится при помощи брусков.

Фиксация гидроизоляционного материала

Шаг 12. «Пирог» крыши зашивается плитами OSB или другим выравнивающим материалом. После этого производится монтаж кровельного материала.

Обшивка кровельного пирога плитами OSB

Проектирование и расчет двускатной кровли

Если вы решили самостоятельно построить крышу, требуется выполнить достаточно много расчетов. Для упрощения задачи в интернете есть специальные программы-калькуляторы. При ваших исходных данных они выдадут результат в виде раскладки всех элементов и списка (спецификации) основных строительных материалов.

Чтобы рассчитать крышу самостоятельно, вам понадобится следующая информация:

размеры дома — ширина и длина;
высота крыши и величина свеса (минимум 40 см);
стандартное сечение стропил — 50х150 мм при пролете до 5 м с дополнительными подпорками;
при пролете более 5 м, а также шаге от 1 м или малом угле наклона сечение стропил должно быть не менее 50х200 мм;
шаг стропил при пологих крышах 60-80 см, среднего уклона 100 см, при крутых — 100-140 см, зависит также от наличия утеплителя;
обрешетка из доски 25х100 или 30х100 мм;
расстояние между рейками — принимается в зависимости от кровельного материала, например для металлочерепицы это 250 мм (в чистоте);
мауэрлат — доска 50х150 мм или брус 150х150 мм;
количество листов покрытия — предварительно сделать примерную раскладку с учетом рабочей ширины материала.

Если предполагается укладка гидроизоляции, утеплителя и контробрешетки, их нужно тоже включить в расчеты. Для климатических условий России рекомендуемая толщина теплоизоляции 100-200 мм.

Далее рисуется схема (чертеж) фасада здания с размерами, план кровли, раскладка элементов стропильной системы. Теперь можно посчитать, сколько и каких пиломатериалов потребуется, а также листов покрытия, утеплителя, паро- и гидроизоляции (нужно учитывать нахлест).

По окончании определяется количество крепежных изделий, накладок, антисептических средств и т.д. Все результаты занесите в таблицу. Покупать материалы рекомендуется с запасом 10-15%. Расчет висячей системы (ферм) лучше заказать у специалистов.

Проекты домов с ломаной мансардной крышей выбираем лучшее решение

Ломаная крыша – стоит ли делать ↑

Мнения по поводу сложности конструкции мансардной крыши расходятся. Кто-то считает, что подобные работы очень сложны как на стадии проектирования, так и в процессе возведения. Однако чаще можно услышать мнение, что все осуществить реально, если грамотно подойти к решению инженерных и строительных вопросов.

Если разобраться, то преимуществ у ломаной крыши гораздо больше, чем у простого двухскатного варианта. Решив закончить возведение дома созданием мансардной конструкции, можно уверенно говорить о следующих выгодах:

В доме появится еще один этаж с жилыми комнатами
Крыша практически не будет подвергаться снеговой нагрузке в зимний период
Творческий подход позволит реализовать идеи с террасой и балконом, что придаст зданию определенный шарм
Монтаж ломаной крыши проходит поэтапно, причем часть работ можно проводить на земле.
Практически нет ограничений при выборе кровельных материалов.

Таким образом, выгода ломаной крыши при строительстве дома очевидна, и для этого стоит потратить немого больше времени для ее возведения.

Дом с ломаной крышей не только добавляет еще один этаж, но позволяет реализовать интересные дизайнерские решения

Особенность конструкции и материалы ↑

Итак, в конструкции дома предусмотрена мансарда и дополнительный этаж. Это значит, что в проекте должна быть ломаная крыша – чертеж и расчеты всех нюансов и особенностей. Конечно, каждый выбирает свои параметры при возведении здания, но есть ряд советов, к которым стоит прислушаться:

Ширина постройки не должна быть более 6 метров.
Крыша, имеющая излом, должна иметь углы наклона в 60 и 30 градусов.
Потолок в мансардной комнате будет иметь высоту около 2,5 метра, если место излома будет на высоте 3,1 метр.

Важно. При уменьшении ширины дома, чердачное пространство будет использоваться неэффективно, а увеличение ширины повлечет сложности с расчетами стропильной системы и ее монтажом

При правильном выборе геометрических параметров мансарда получится просторной и уютной

Когда рассматривается новая ломаная мансардная крыша – чертеж ее и конструкционные особенности, не всегда получается добиться ровного прямоугольника стен. Это не страшно, но при возведении системы стропил желательно вернуться к ровной геометрической форме. Тогда в дальнейшем получится работать с единым шаблоном стропил при создании верхних скатов.

Возведение ломаной крыши подразумевает массивную стропильную конструкцию, качественный «кровельный пирог» и использование высококачественных материалов. При этом модульная схема монтажа позволяет произвести все работы, не прибегая к строительной технике.

Для стропильной системы ломаной крыши обычно применяется древесина

Чтобы не ошибиться при выборе бруса, стоит обращать внимание на его характеристики:

Влажность дерева не должна быть больше допустимой для проведения строительно-монтажных работ
Количество дефектов – минимально
Древесная порода – хвойная.

Увеличение площади мансардного помещения дома с ломаной крышей

Также создание ломаной крыши потребует наличия:

Обрезной доски – для обрешетки
Фанеры – для соединения стропил
Металлических скоб, кронштейнов, саморезов, шпилек, гвоздей – для крепежа
Гидроизоляции и утеплителя – для формирования «кровельного пирога»
Кровельного материала
Инструментов столярного и плотницкого назначения.

Соединения

Как выполнить соединения стропил с мауэрлатом, ригелем и друг с другом?

Изображение	Соединение
	Стропильная нога с брусом мауэрлата: крепление с двух сторон оцинкованными уголками и саморезами. Для большей жесткости в стропиле можно сделать вырез, опирающийся на брус.
	Соединение между стропильными ногами: брус соединяется накладками (оцинкованными или изготовленными из пропитанной олифой фанеры толщиной не меньше 15 мм).
	Соединение стропила с ригелем: длинным болтом или шпилькой с широкими шайбами. При большом количестве снега прочность соединения саморезами может оказаться недостаточной.

Способы монтажа мансардной крыши

Устройство стропильной системы мансардной крыши может осуществляться двумя способами. Первый вариант предполагает сбор стропильного каркаса на земле с последующим подъемом его в готовом виде наверх дома и основательного закрепления. Способ эффективен для малогабаритных конструкций.

Как правильно сделать мансардную крышу со сбором части стропильной системы на земле? Предварительно наверху здания вертикально выставляются и закрепляют крайние конструкции, которые будут впоследствии фронтонами. Временно закрепить их можно при помощи длинных брусьев, прибитых к стене. В мауэрлате создаются углубления с заданным шагом, куда будет монтироваться собранная конструкция. Для обеспечения правильной геометрии и создания жесткости конструкции, ее элементы можно закрепить распорками. Когда будет окончен монтаж боковых балок, и вся система приобретет необходимую жесткость, распорки можно убрать. Видео монтажа стропильной системы двухскатной мансардной крыши наглядно покажет все особенности данного варианта.

Второй вариант более традиционный. Он предполагает устройство мансардной крыши на месте с соблюдением строгой последовательности действий. Этот метод наиболее удобен и эффективен при возведении крупногабаритной стропильной системы. Потому как для поднятия собранной конструкции наверх понадобиться привлечение специализированной техники.

Как построить мансардную крышу традиционным способом?

Некоторые тонкости в технологии возведения мансардных крыш частных домов зависят, непосредственно, от ее вида. Однако последовательность действий схожа для всех видов мансардных крыш.

Перед тем, как сделать мансардную крышу, необходимо уложить в продольном направлении на несущие стены мауэрлат, и закрепить его на кладке или армопоясе при помощи шпилек или катанки. Стропильная конструкция мансардной крыши деревянного дома может крепиться на верхний венец, который будет исполнять роль мауэрлата.

Строительство мансардной крыши начинают с установки балок для перекрытия. Их крепят на мауэрлат. Затем к балкам крепятся строительные ноги. В центре балок следует отметить места монтажа опор и конькового элемента.

С соблюдением одинакового расстояния следует смонтировать стойки из досок, закрепляя их при помощи уголков. Первая пара стоек скрепляется затяжками из деревянных брусков. На образованную П-образную конструкцию следует монтировать стропила. Они могут устанавливаться на мауэрлат или при помощи вырубки паза на балку перекрытия.

Далее следует перейти к установке коньковых стропил, которые соединяются при помощи металлических накладок или болтов с шайбами. Для создания необходимой жесткости конструкции к центральной части бокового стропила и стойке необходимо прикрепить подкосы, а в центре затяжки смонтировать балки. Аналогичным образом выполняется установка других ферм с расстоянием 60-100 см. Крепятся они между собой при помощи прогонов.

С помощью скоб выполняется фиксация всех узлов мансардной конструкции, и придается ей окончательная прочность. После этого следует смонтировать обрешетку, которая может быть сплошной или разреженной, что зависит от варианта кровельного покрытия.

Если используется гибкая черепица, асбестоцементный плоский шифер или рулонный материал, следует выполнить сплошную обрешетку. Она устанавливается в два слоя. Нижний настил состоит из брусков толщиной 20 см, уложенных с шагом в 30 см. Верхний настил, состоящий из досок размером 20×50 см, прибивается по отношению к нижнему слою под углом 30-45 град.

Для глиняной черепицы, азбестоцементного шифера, металлочерепицы, стального, металлического покрытия используется разреженный тип обрешетки. Для этого выполняется монтаж брусков, сечением 5×5 см и шагом в 20-30 см, от карниза вверх перпендикулярно стропилам. На свесе необходимо установить настил из деревянных досок шириной около 70 см. Далее следует закрепить бруски вдоль конька и ребер, которые соединяются встык. Наглядно данный процесс можно увидеть на фото стропильной системы двускатной крыши под металлочерепицу.

Способы монтажа мансардной крыши

Фермы удобнее всего собрать прямо на земле и потом поднять их и закрепить

Как построить мансардную крышу традиционным способом?

Деревянные стропильные фермы крепятся с помощью металлических зубчатых гвоздевых пластин

Стропила могут быть соединены при помощи мобильного строительного пресса

Чтобы гвозди при креплении стропил не раскалывали стропильную ногу и кобылку, необходимо соблюдать требования СНиП

Как правильно построить мансардную крышу

Так, как сделать мансардную крышу, чтобы пространство под ней стало максимально удобным и полезным? Не будем заострять ваше внимание на описании и расчете стропильной системы и начнем поэтапное описание сборки мансардой крыши с установки мауэрлата. Мауэрлата – это брус с квадратным сечением (100х100 или 150х150 мм), на котором держится вся кровельная конструкция

Более того, он равномерно распределяет нагрузку на фундамент и строительные конструкции. Он должен быть тщательно закреплен. К примеру, в кирпичных домах заливают балку из монолитного бетона, в которую монтируют крепежные шпильки, на которые и насаживают мауэрлат

Мауэрлата – это брус с квадратным сечением (100х100 или 150х150 мм), на котором держится вся кровельная конструкция. Более того, он равномерно распределяет нагрузку на фундамент и строительные конструкции. Он должен быть тщательно закреплен. К примеру, в кирпичных домах заливают балку из монолитного бетона, в которую монтируют крепежные шпильки, на которые и насаживают мауэрлат.

Мауэрлат, закрепленный к стене

Чтобы возвести ломаную крышу для мансарды прежде необходимо получить каркас для стен. Это – конструкция из установленных вертикально опорных стоек горизонтальными связками. Их высота с учетом требований к мансардному помещению должна быть не меньше 2 м. Стропильная система будет в дальнейшем собираться на каркас, поэтому опорные стойки устанавливают в соответствии рассчитанным до этого шагом стропил.

Возведение каркаса ломаной мансардной крыши

Порядок установки следующий:

по фронтам здания монтируют П-образные стойки;
строго горизонтально между ними натягивают шнур, в случае необходимости стойки подгоняют по высоте;
с ориентиром на шнур устанавливают остальные арки;
соединяют их горизонтальными перемычками.

Установка стропил

Монтаж стропил начинают с имеющих максимальный угол наклона.

Установка боковых стропил

В основании бруса вырезают паз, а верхнюю часть срезают под определенным углом. Затем каждое стропило крепят пазом к мауэрлату, а верхним концом основной конструкции.

Крепление стропил к мауэрлату

Следующий этап – установка верхних стропил

Здесь очень важно не нарушить центровку конструкции. Для этого можно сделать шаблон из длинных досок соответственно оптимальному углу наклона этих стропил

Шаблон для верхних стропил

Затем по шаблону, для удобства сначала на земле, изготавливают Л-образные конструкции, подымают их на крышу и прочно закрепляют на каркасе.

Важно: для тяжелой стропильной конструкции в длинных мансардах (более 7 м) лучше установить коньковую балку, через которую нагрузки равномерно распределяться.

В зависимости от выбранного покрытия, на стропила набивают сплошную или разреженную обрешетку.

Кровельный пирог мансарды

В жилой мансарде важно правильно уложить все слои кровельного пирога: гидро- и пароизоляцию, теплоизоляционные материалы. Расчет потенциальных тепловых потерь поможет выбрать соответствующий утеплитель и его толщину

Стены мансарды собирают на вертикальные стойки. С обеих сторон их обшивают листовым материалом, скажем, гипсокартоном, а между ними укладывают утеплитель.

Технология строительства крыши мансардного типа, как видите, не очень сложная, тем не менее будет полезно посмотреть как практически как возводится мансардная крыша своими руками. Видео материалы представляют также , как правильно выполнить крепежные узлы.