Расчет высоты дома с мансардой

Обновлено: 03.05.2024

Сегодня я поведу речь о том, каким образом необходимо считать площадь мансарды для цели осуществления кадастрового учета, потому что, как оказалось, даже среди моих коллег присутствует полное непонимание вопроса, от которого зависит сколько человек в итоге будет платить налога на недвижимость.

Поэтому, предполагаю, что и многим кадастровым инженерам это также неизвестно, поэтому статья была бы для них (или для собственников недвижимости) любопытна.

Почему вообще нужно считать площадь мансарды?

Согласно п. 5 требований к определению площади здания, сооружения, помещения, машино-места Приказа Росреестра №П/0393 от 23.10.2020г. площадь здания (жилого или нежилого) определяется как сумма площадей всех надземных и подземных этажей (включая технический, мансардный, цокольный и иные), а также эксплуатируемой кровли.

Т.е. исходя из данного определения, мы понимаем, что:

а) . Мансарда – это этаж;

б) . Площадь здания – это сумма площадей всех этажей.

Значит мансарда, безусловно, должна входить в площадь здания вне зависимости от назначения такого здания (жилое или нежилое).

Как понять, что наш этаж – это мансарда?

Понять это достаточно просто:

1. Крыша должна быть под наклоном;
2. Точка, в которой происходит пересечение нашей крыши с наружной стеной, должна находиться в пределах 1.5 метра от уровня пола.

Данное определение содержится, например, в строительных нормах для многоквартирных домов (п. 3.31а СП 54.13330.2016 ), а также для общественных зданий (п. 3.24 СП 118.13330.2012 ). В строительных нормах для жилых одноквартирных домов ( СП 55.13330.2016 ) нет этого определения (оно не расшифровывается), но при этом активно используется, поэтому, предполагаю, что определение там имеется в виду такое же.

Приступаем к расчету площади

Итак, для расчета мансардного этажа нам нужны следующие значения:

1. Нам нужно расстояние от угла, т.е. точки пересечения крыши с полом, до точки пола, где начинается горизонтальный потолок (на рисунке это расстояния 1.01 и 0.96 м);
2. Нам нужна высота потолка (на рисунке это 2.11 м);
3. Нам нужен угол ската крыши (на местности определить угол достаточно проблематично, но в специальном программном обеспечении – это не составит никакого труда, зная все линейные расстояния, т.е. общую длину пола и вышеуказанные в п.1 и 2 расстояния, ведь соединив потом эти линии (пол и потолок), и образуя крышу, программа нам сама покажет количество градусов).

После этого обращаемся к требованиям Приказа Росреестра №П/0393 , а именно к п. 8.6 для нежилых зданий и к п. 13 для жилых зданий.

Нежилое здание

Согласно требованиям площадь мансардного этажа нежилого здания, сооружения, площадь нежилого помещения мансардного этажа нежилого здания, сооружения определяется в пределах высоты наклонного потолка (стены) при наклоне 30° - до 1,5 метра, при наклоне 45° - до 1,1 метра, при наклоне 60° и более - до 0,5 метра. При промежуточных значениях угла наклона высота определяется по интерполяции.

Написано достаточно сложно, но я постараюсь максимально наглядно продемонстрировать, что имеется в виду.

В моем примере угол наклона крыши составляет 64 градуса слева и 66 градусов справа. Т.к. все, что больше 60 градусов должно измеряться при высоте до 0.5 метра, то проводим линию «а» со значением 0.5 так, чтобы это линия касалась пола и пересекала крышу в значении 0.5.

То же самое делаем и для правой стороны.

Таким образом, длина нашей мансарды будет составлять не 5.04 м, а значение «b».

После этого, данную длину «b» нужно будет умножить на ширину мансарды, где уже нет ската.

Что делать, если у нас промежуточное значение?

В требованиях написано, что нужно интерполировать. Для этого не нужно вспоминать курс математики, а достаточно обратиться к какому-то ресурсу, который бы помог нам в этом.

В X2 нужно записать 45 или 60 в зависимости от того, между какими значения у нас наш угол , в f(X1) – 1.1 или 0.5 (по той же причине).

Вуаля, в результате f(X) мы получим нужное нам значение высоты, на которой мы будем пересекать наш пол и потолок.

Жилое здание

В жилом здании все гораздо проще.

Согласно требованиям, площадь мансардного этажа жилого здания, площадь жилого помещения мансардного этажа жилого здания определяется в пределах высоты наклонного потолка (стены) при наклоне до 45° - от 1,6 метра, при наклоне от 45° и более - от 1,9 метра. Площадь мансардного этажа жилого здания, площадь жилого помещения мансардного этажа жилого здания с высотой потолка менее 1,6 и 1,9 метра соответственно при соответствующих углах наклона потолка не учитываются (не включаются).

Т.е. мы просто смотрим на угол, и если он меньше 45 градусов, то нужная нам высота – это 1.6 метра. Если 45 градусов и больше, то 1.9 метра.

Никакой интерполяции и всего такого. Также дополнительно указано, что если высота потолка менее 1.6 и 1.9 метра, то площадь такого этажа не учитывается в площади здания.

Сегодня мы расскажем о популярных решениях устройства мансардных крыш, их возможностях. Ознакомившись с иллюстрациями, схемами стропильной системы, Вы получите чёткое представление об их устройстве. А изучив основы расчета сможете оптимизировать расходы на пиломатериал. Получите информацию о важных моментах планировки пространства. Узнаете в какой последовательности монтируется стропильная система мансардной крыши.

Чертежи стропильной системы

Любое упоминание о мансарде ассоциируется с объёмной «пятиугольной» крышей, в которой можно жить, но существуют и другие варианты.

Односкатная

Предельно простая, надёжная односкатная мансардная крыша. Благодаря прямолинейным формам выглядит скромно, но элегантно. Особой респектабельности добавляют большие панорамные окна «в пол», ведь такая конструкция не просто позволяет, а провоцирует их установку.

Стропильная система очень проста: прямые стропила единственного ската опираются на мауэрлат противоположных стен разной высоты, а если необходимо на промежуточные опоры. Пропорции стен подбираются под уклон в 35-45 градусов, что гарантирует устойчивость ветровым нагрузкам и нормальный сход снега.

Объём задействуется эффективно – при желании, это дополнительный полноценный этаж, так как полезная площадь равна площади предыдущего этажа.

Двускатная

Относительно несложная широко распространённая крыша. Выглядит незатейливо, но внушает доверие, так как поддерживает традиции характерные русскому стилю. Как следствие, специально под мансарду проектируется редко, чаще адаптируется в готовом виде.

Конструктивно проста – технические характеристики и стропильная система как у обычной двускатной крыши. Прямые стропила опираются на мауэрлат, под углом сведены в конёк. Фронтоны треугольной формы, прямые, отвесные, практически всегда остеклённые, часто с выходом на балкон.

Полностью задействовать объём проблематично, но можно, даже нужно. Полезная площадь сравнительно невелика, потолок обычно «ломаный». Однако, умелой компоновкой мебели, смелыми дизайнерскими решениями недостатки можно обратить в достоинства.

Ломаная

Самый популярный вариант – ломаная крыша с мансардой. Что совсем неудивительно – несмотря на сложность он наиболее удобный и практичный. Габаритные формы и ломаные линии символизируют основательность и профессионализм. Внешний вид этой крыши «по умолчанию» ассоциируется с «мансардой». Это вполне естественно – она целенаправленно проектируется под жилое помещение.

Стропильная система достаточно сложная, но её достоинства стоят затраченных средств и усилий. Характерные пятиугольные фронтоны, с функционалом как у двускатной крыши – та же возможность вставить окна, устроить выход на балкон.

Просторная мансарда крыши частного дома. Объём задействуется по максимуму – при полноценной высоте, полезная площадь помещения равна или немногим меньше, чем у предыдущего этажа.

Основы расчета

Цель расчётов - найти компромисс эстетики, надёжности и стоимости.

Эстетическая сторона. Для начала проектируется общий эскиз крыши. Определяются пропорции, сопоставляются с размерами дома.

После чего ведётся конструктивный расчёт, где учитываются факторы:

• Собственный вес конструктивных элементов крыши. Нагрузка от него действует на каждый элемент стропильной системы.
• Ветровые нагрузки. Являются переменными, действуют на все элементы.
• Снеговая нагрузка. Действует неравномерно, передаётся с участков, где мансардная кровля с уклоном меньше 30°, на более крутых участках снег не задерживается. При этом нагрузка может быть неравномерно распределена по левому и правому скатам. Действует на балки и верхние стропила.
• Вес людей, элементов интерьера и мебели. Нагружает только перекрытие.

Факторы обрабатываются, суммируются. На основе результатов делаются выводы о размерах конструктивных элементов. Для гарантированной прочности они, округляются в большую сторону. Но технологичной сборке мешают индивидуальная ширина и толщина каждого конструктивного элемента стропильной системы, а их изготовление на заказ – невыгодно. Поэтому элементы объединяются в группы стандартных размеров пиломатериала. А стандартные решения значительно удешевляют проект – ведь на заказ всегда дороже.

Если проект индивидуальный и нестандартный, лучше заказать точные расчёты. Принимая во внимание количество факторов, их специфику воздействия на стропильную систему напрашивается вывод – точный расчёт, это дело специалистов. Самостоятельно заниматься расчётами смысла нет – велика вероятность ошибки. Для стандартных и типовых решений можно адаптировать готовый действующий проект.

Кроме основных моментов пригодятся и несколько практических рекомендаций:

• Шаг стропил соответствует размерам утеплителя.
• Ширина стропил соответствует толщине утепления.

Планировка

Лестница – ключевой момент. Её положение нужно увязать с будущими балками перекрытия. Если позволяет шаг стропил – просто ориентируем её между балками. В противном случае проектируем на мансарду надёжный удобный вход.

На стадии планирования полезно продумать интерьер. На этом этапе принимаются решения о перегородках и дополнительном естественном освещении – мансардных окнах. Конечно, о декорировании думать рано, но инженерная часть должна проясниться – какой функционал будет реализован.

Ведь особенности таких помещений: ломаные-наклонные потолки, их уменьшенная высота, необычные стены и нестандартное освещение.

Поэтому необходима конкретная планировка помещений, а в них, правильно распределение – зонирование пространства:

• Для основной жизнедеятельности, отводятся светлые и хорошо проветриваемые помещения.
• Некомфортные участки оборудуются под места хранения.
• «Необычные условия» отдать в распоряжение детей.

Дизайн интерьера и окончательный уют создаются умелым использованием потенциала отделочных материалов, мебели и аксессуаров.

Сборка

В большинстве случаев строительство мансардной крыши начинается с устройства мауэрлата. Важно строго горизонтальное положение, параллельное, надёжное крепление его брусьев.

Для монтажа стропильной системы практикуется два варианта: элементы стропильной системы на земле собираются в фермы, поднимаются и устанавливаются готовыми. Или всё по отдельности собирается наверху – «по месту», соблюдая порядок действий:

• Укладываются балки перекрытия. При этом учитывается шаг стропильной системы и возможность для устройства лестницы.
• Сразу настилается черновой потолок, или временный настил для безопасной работы.
• Монтируются стойки. Устраиваются временные раскосы, чтоб удержать их в вертикальном положении. На стойки укладываются прогоны.
• Поверх прогонов укладываются затяжки.
• Монтируются нижние стропила.
• Временные раскосы меняются на постоянные ветровые связи в продольном положении.
• Устанавливаются верхние стропила.
• Выставляется каркас для фронтона, с учётом конструктива организуются проёмы для: окна, балкона, предусматриваются другие варианты.
• Далее по стропилам укладывается кровельная мембрана, и прижимается к ним контробрешёткой – брусками сечением 50х50 мм. Для организации вентиляционного зазора. Это подготовительные мероприятия для утепления. Провести их нужно именно на этом этапе. Пропустить – огромное упущение.
• На контробрешётку набивается обрешётка, с соответствующим кровельному покрытию шагом.
• Монтируется кровельное покрытие, его доборные элементы: ветровые доски, конёк.

Видео описание

Об особенностях расчета мансардной крыши в видео:

Рекомендации, которые лучше знать в начале пути

Точно по такому же принципу монтируется мансардный этаж с двухскатной крышей. Причём его устройство еще проще – все стропила сплошные.

Далее предстоит утепление крыши. Конечно, его можно делать снаружи, до монтажа мембраны, обрешётки и кровли. Но безопасней изнутри – не будет угрозы осадков и работы выполняться более тщательно, ведь от этого зависит успешная эксплуатация.

Утеплитель изнутри помещения защищается пароизоляционной плёнкой. А между ней и внутренней отделкой обязательное устройство вентиляционного зазора – внутренняя отделка не монтируется непосредственно на стропила. Для неё специально, так же как снаружи для обрешётки, набивается контррейка, или устраивается каркас.

Заключение

Мансардная крыша – это отличное решение, позволяющее увеличить полезную площадь дома без значительного увеличения затрат на его возведение. Решений для возведения мансардного этажа существует достаточно много – они могут быть как типовые, так и разработанные для определенного дома. Но в любом случае, монтаж мансарды требует профильных знаний и эту работу должны выполнять профессионалы.

Существует два типа конструкций мансард: с покатой крышей, как правило, это переделки нежилых чердачных помещений и с ломаной крышей, которая предусмотрена конструкцией дома и проектируется изначально. Применение второго типа предпочтительнее, так как это дает больше полезного пространства. Однако, конструкция и расчёт мансардной крыши ломаного типа значительно сложнее. В этой статье будет показано, как при помощи специальных онлайн калькуляторов получить основные параметры мансардной крыши: количество и сечение основных несущих элементов, угол наклона бокового и висячего ската, вид кровельного материала, а также приблизительную стоимость и количество стройматериалов.

Что нужно знать для проведения расчетов

В интернете можно найти множество онлайн калькуляторов, при помощи которых можно рассчитать мансардную крышу. Они могут быть специализированными – для расчёта сечения основных несущих элементов, полезной площади помещения, угла наклона скатов или распределения нагрузки на стропильные ноги или универсальными. Пользоваться второй разновидностью онлайн калькуляторов для неспециалистов в строительной сфере довольно сложно, так как эти программы потребуют для расчёта гораздо больше изначальных данных и оперируют такими специфическими терминами как мауэрлат, подкосы, стропила и т.п.

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

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:

1. 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;
2. 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.

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.

Расчет различных элементов мансардной крыши

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

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

Зависимость крутизны нижнего ската от высоты помещения

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

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

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

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

Расчёт высоты и угла наклона коньковых скатов

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

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

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

Расчёт длины стропильной ноги

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

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

Расчёт нагрузок на конструкцию крыши и определение оптимального сечения стропильных ног

Основную нагрузку на несущие элементы крыши оказывает материал кровельного покрытия, а также снеговые и ветровые нагрузки. При этом закладывается запас прочности на случай стихийного бедствия, к примеру, ураганного ветра нетипичного для данной местности. При подборе сечения оперируют таким понятием как распределённая нагрузка. Эта величина зависит от количества стропил, соответственно от шага их установки – чем он меньше (большее количество стропильных ног используется), тем меньшего сечения будет каждый элемент.

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

Тип кровельного покрытия

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

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

Видео описание

В видео можно увидеть расчет мансардной крыши:

Снеговые и ветровые нагрузки

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

Расчёт толщины утеплителя

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

Расчет площади кровельного покрытия

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

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

Онлайн калькулятор кровли

Чтобы узнать примерную стоимость мансардной кровли, воспользуйтесь следующим калькулятором:

Видео описание

В видно можно увидеть расчетную схему мансарды:

Заключение

Важно учитывать, что площадь, сечение и тип обрешётки выбираются для каждого кровельного материала индивидуально.

Еще более важно понимать, что данные, предоставляемые онлайн калькуляторами любого типа неточны, они пригодны только для того, чтобы владелец дома смог сориентироваться при выборе строительной фирмы подрядчика.

Полезной площадью мансарды считается все пространство, в котором человек может стоять во весь рост, не упираясь при этом в полоток головой. Но за счет разного наклона скатов крыши эта площадь может сильно различаться для домов одного размера. Попробуем рассчитать, какой же будет полезная площадь мансардного этажа при популярных углах наклона.

С учетом среднего роста жителей нашей страны, нормальной считается высота потолка от 2 м (1,9 м для людей с ростом ниже среднего). Таким образом, при двускатной крыше «полезной» считается вся площадь, для которой скаты крыши находятся на расстоянии от пола не менее 2 м.

Для расчета необходимо построить равнобедренный треугольник – именно так выглядит мансарда в поперечном разрезе. Здесь нижняя сторона треугольника – это пол, боковые стороны – скосы крыши. Далее мы «обрезаем» боковые части треугольника по вертикали так, чтобы вертикальные отрезки имели высоту 2 м. Чтобы определить, насколько уменьшится основание (нижняя сторона) треугольника, нам надо знать угол наклона кровли. Фактически это будет острый угол прямоугольного треугольника В , в котором сторона а нам известна (2 м), а найти надо сторону b , то есть расстояние от соединения крыши с полом до той точки пола, которой соответствует высота потолка 2 м.

b = a x tg В

Для угла наклона 30 градусов

b = 2 x tg 30 =1,15

Для угла 45 градусов

b = 2 x tg 45 =2

Для 60 градусов

b = 2 x tg 60 =3,46

То есть для крыши, наклоненной от конька к горизонтали на 30 градусов, необходимо отступить от места соединения стены с полом на 1,15 метров, чтобы высота потолка достигла 2 м.

Далее, зная длину и ширину мансарды, мы от ширины отнимаем 2b и умножаем полученное значение на длину. Для мансарды с углом наклона крыши 30 градусов, шириной 7 м (от одного скоса кровли до другого) и длиной 8 м полезная площадь будет

(7-2 х 1,15) х 8 = 37,6 м.кв.

При общей площади пола

7 х 8 = 56 м.кв.

Таким образом, отношение полезной площади пола к общей площади может составлять в зависимости от угла наклона крыши 5…67%. Чем более пологая крыша, тем меньше полезного места будет на мансарде.

Впрочем, на слишком низких участках помещения тоже не стоит ставить крест: там можно устроить удобные мансардные шкафы , постель или рабочее место.

Четырёхскатные крыши – это одно из самых удачных архитектурных решений вершины строения.

Начало их истории теряется в глубине веков человеческой цивилизации.

Варьирование четырьмя плоскостями позволяет добиться наиболее эффективного использования чердачного пространства в качестве жилого помещения (мансарды).

При этом дом приобретает эстетически привлекательный вид. Чтобы получить такой результат, необходимо произвести правильный расчёт четырёхскатной крыши.

Особенности вычислений

Прежде чем приступить к расчёту нужно представлять, какую крышу выбрал застройщик. 4-скатные конструкции бывают:

После выбора вида кровли нужно подготовить необходимые данные для расчёта четырёхскатной вальмовой крыши.

Подготовка

Перед строительством 4-скатной кровли обязательно нужно создать ее чертеж. Для этого надо определиться с:

• Планом кровли. Его формируют на основе расположения внешних стен по периметру дома. По плану можно определить длину накосных, рядовых стропил и нарожников. Также на плане обозначают длину свесов кровли по периметру здания.
• Удельной нагрузкой. Она является определяющим параметром угла наклона стропил. Оптимальную величину снеговой нагрузки определяют по таблицам СНиП 2.01.07-85 с привязкой к месту строительства по карте. Данный параметр существенно влияет на угол наклона кровли.
• Видом и размерами пиломатериалов для стропильного каркаса. Это важно для параметров обустройства стропильной системы и обрешетки.
• Видом кровельного материала. Особенностью четырёхскатных кровель является то, что её скаты имеют большой угол наклона. Кровельное покрытие с большим удельным весом стараются не применять.

Как правильно рассчитать площадь кровли?

Общая площадь четырехскатной кровли состоит из суммы площадей скатов. Соответственно для расчета нужно:

• подсчитать площадь всех скатов;
• сложить величины.

Для облегчения подсчетов нужно разбить зону проекции на стандартные геометрические формы: прямоугольники, треугольники и квадраты. Для определения площади крыши, важно предварительно вычислить S каждой геометрической фигуры.

Для прямоугольника: S = a*b (a, b – длины сторон).

Пример расчета: a = 5 м, b = 4 м. Тогда получаем: S = 6*5=20 м².

Для равностороннего треугольника: S = (a*b)\2.

Пример расчета: a = 5 м, b = 4 м. Тогда получаем: S = (5*4)/2=10 м².

Аналогично производят вычисления, если зоной проекции является трапеция:

Для трапеции: S = (a*b)h/2 (a, b – длины сторон и h — высота).

Пример расчета: a = 5 м, b = 4 м, h = 3 м. Тогда получаем: S = (5*4)3/2=30 м².

Если зоной проекции является параллелограм, то применяют формулу:

Для параллелограмма: S = a*h (a – длина сторон и h — высота).

Пример расчета: a = 5 м, h = 3 м. Пример расчета: S = 5*3=15 м².

Как посчитать стропильную систему и пропорции конструкции?

Для расчёта стропильной системы 4-х скатной крыши специалисты рекомендуют подобрать прототип проекта (его можно взять в Интернете) близкий по своим параметрам строящемуся дому.

В результате расчёта определяются пропорции скатов. Они могут изменяться с увеличением высоты конька. Чтобы рассчитать стропильную систему, нужно вычислить следующие параметры:

• Размер прогона для вальмовых конструкций. Определяется в зависимости от площади дома. Универсальная формула — это длина за минусом ширины. Середина конькового бруса расположена над диагональным пересечением основания. Линия прогона идет параллельно фронтальным стенам.
• Высота конька. Находится путем умножения половины длины торцевых стен строения на тангенс и угол скатов — H=b*tga.
• Размер промежуточных и центральных стропил ската. Нужно просчитать по формуле L_{цтр.стр.ската} = √( Н² + b²).

1. качество древесины, размер сечения — чем меньшую нагрузку способен выдержать материал, тем меньший шаг нужно использовать;
2. вид используемого теплоизоляционного материала — определяются в зависимости от удобства монтажа (60-120 см);
3. вид используемого кровельного материала, вес и геометрия — чем больше масса материала, тем меньше шаг; также учитываются габариты листа.

Минимально возможный шаг между фермами составляет 60 см и максимум 2м.

Нахождение угла наклона с учетом всех нагрузок

Угол наклона кровли определяют по СНиПу 2.01.07-85 в соответствии с табличным нормативом снеговой нагрузки с привязкой по карте к месту строительства дома.

Наклон можно изменять только в большую сторону. Корректировку проводят, если рекомендуемый угол для кровельного материала больше табличного параметра.

В районах с сильными ветровыми нагрузками применяют специальный коэффициент запаса. Обычно он равен 1,2.

Оптимальный угол наклона подбирается с учетом:

• Ожидаемого веса пирога и бюджета строительства. Траты и вес каркаса растут одновременно с уклоном.
• Ветровых нагрузок. Из-за отсутствия фронтонных свесов вальмовые крыши имеют низкую парусность, при стандартной (в пределах 40-70 мм, не более) длине свеса и низкой вероятности возникновения ураганов данными нагрузками можно пренебречь. В регионах с сильными ветрами влияние данной нагрузки на кровлю учитывается при уклоне более 27°.
• Требований производителей кровельных материалов. Оптимальный уклон для большинства видов варьируется от 20 до 45°.
• Необходимости использования внутреннего пространства Чем круче уклон, тем меньше места остается под кровлей, но подъем должен быть достаточным для свободного перемещения.
• Веса снежного покрова. Данный критерий имеет решающее влияние, при отсутствии возможности схода снега нагрузка на скаты увеличивается до полутонны на 1 м 2 и более.

Более подробно о расчете угла наклона скатной крыши можно прочитать здесь.

Как вычислить высоту конька?

Высоту конька вычисляют по чертежу поперечного сечения кровли. Разрез представляет собой равнобедренный треугольник, где стороны – стропила, а основание — пролёт между несущими стенами.

При расчёте на чертеже в центре основания будет находиться торец центрального ригеля, а на вершине треугольника – торец конькового прогона.

Высота конька будет вычисляться, как высота данного треугольника. Зная наклон, параметр определяют как произведение длины стропильной ноги на синус угла между балкой перекрытия и стропилом.

Алгоритм расчёта высоты конькового прогона можно выразить следующей формулой:

• H – высота конька;
• b – это ½ часть торцевых стен;
• a – уклон скатов.

Определить тангенс можно с помощью специальной таблицы Брадиса.

Размеры обрешётки

Методика расчета обрешетки достаточно проста. Для нахождения параметров обрешетки знать площадь кровли и размер пиломатериалов.

К примеру, S крыши — 100 м², а параметры доски 25×150×4000 мм (толщина, ширина и длина), то:

• площадь одной доски = 0,15 * 4 = 0,6 м²;
• количество досок для обрешетки 100 / 0,6 = 167 шт.;
• объем (в м³) одной доски 0,15 × 0,025 × 4 = 0,015 м³;
• объем всех досок 100 × 0,015 = 1,5 м³.

Для обустройства сплошной обрешетки потребуется 1,5 м³ досок. Для разреженной — нужно выполнить корректировку расчетов. Вносится новая составляющая – шаг между досками.

Если планируется сделать сплошную обрешетку, то достаточно взять удельный вес материала, который планируется использовать. Например, вес плиты ОСП или фанеры составляет 650 кг/м³.

Количество кровельного покрытия на дом

Кровельное покрытие имеет разные формы и соответственно укладывают его по-разному. Алгоритм подсчёта количества кровельного покрытия можно выразить следующим образом:

• S_кр – искомая площадь вальмовой кровли;
• S_в – площадь вальмы;
• S_тр – площадь бокового ската;
• b – основание вальмы;
• h — её высота,
• h₁ – высота трапеции;
• a₁ – длина конька;
• b₁ – длина нижнего карниза с учётом свесов.

Если исходить из площади всей кровли 4-хскатной крыши, то можно рассчитать только площадь лицевой поверхности элементов покрытия кровли. Между тем определённая часть поверхности материала будет скрыта перехлёстами плиток или панелей при их креплении на крыше.

То есть, реальная потребность в площади материала будет превышать общую площадь кровли.

Поэтому для грамотного расчета необходимого количества материала в норму расхода на единицу площади скатов закладывают коэффициент запаса.

Например, для профлиста шириной 850 мм лицевая размер составит 750 мм за счёт перехлёста волн панелей. По длине панели перекрываются с обеих сторон на 50 мм.

Отсюда вывод, что одна панель профлиста размером 3000 х 850 мм при укладке её на крышу «теряет» полезную площадь в размере (0,85 – 0,75) х (0,5 х 2) = 0,1 м 2 .

Но ещё надо учитывать дополнительный расход материала при крое для граничных участков. Следовательно, при подсчёте потребности кровельного материала нужно площадь крыши умножить на коэффициент 1,2 и разделить на площадь одной панели профнастила.

Сервисы

Чтобы не заниматься скрупулёзным подсчётом расходных материалов, можно воспользоваться сетевыми онлайн-калькуляторами, коих в Интернете можно обнаружить немалое количество.

Наиболее востребованные онлайн-калькуляторы для стропильной системы:

Для подсчёта расхода кровельного покрытия можно воспользоваться следующими сервисами:

Слепо доверять онлайн-сервису не стоит. Все результаты следует перепроверять. Желательно привлечь к проверке специалиста.

Видео на тему

Посмотрите полезное видео, как рассчитать четырехскатную крышу онлайн:

Заключение

Иногда с целью экономии застройщики берутся за проектирование крыши самостоятельно, не имея за плечами опыта в этом деле. Это может иметь печальные последствия. В этом случае лучше обратиться к профессионалам.

Они выдадут качественную документацию и возложат на себя ответственность за достоверность проекта.

Читайте также:

  
• Сделать карту мира на кирпичной стене
  
• Входные двери школа ремонта
  
• Плитка для пола размеры 50 на 25
  
• Замена нижних венцов деревянного дома на пеноблоки
  
• Вред грунтовки на организм