Расчет стропильной системы мансардной крыши: Калькулятор мансардной крыши и угла наклона стропил

Содержание

Онлайн-калькулятор расчета мансардной крыши, расчет угла наклона, площади, стропил, обрешетки

Содержание

Онлайн-калькулятор расчета мансардной крыши
Угол наклона
Стропила
- Длина
- Количество
Обрешетка
Площадь поверхности

Бесплатный онлайн-калькулятор расчета мансардной (ломаной) крыши – удобный и простой инструмент, который поможет легко просчитать основные параметры кровельной конструкции. При его разработке учтены все особенности устройства кровли с мансардой, что позволяет выполнять точный расчет мансардной крыши онлайн.

Угол наклона

К числу основных параметров, характеризующих оснащение кровли этого типа, относятся углы наклона. Особенность расчета угла наклона мансардной крыши состоит в определении показателей двух элементов:

Для коньковых стропил – рассчитывается угол наклона несущих элементов конькового ската. Это верхний, более пологий скат.
Для боковых – рассчитывается величина угла опорных деталей бокового ската. Это более крутой нижний скат.

Значения определяют уровень нагрузки на стропильную конструкцию, свободный сход снеговых масс, высоту внутренних помещений мансарды. Задайте исходные данные, и калькулятор мгновенно выдаст результат.

Стропила

Расчет стропильной системы мансардной крыши – один из основных этапов проектирования. По его результатам определяется необходимый расход пиломатериала. С помощью нашего калькулятора вы легко посчитаете длину и число стропильных элементов.

Длина

Длина опорных деталей для монтажа кровли – необходимая при проектировании величина, определяющая размерные характеристики конструкции и расход пиломатериала.

В соответствующие поля калькулятора введите исходные данные, в том числе боковой свес, значения высот подъемов и ширину мансардной комнаты. По результатам вычислений программа сразу выдаст точный результат в метрах.

Калькулятор рассчитает длину коньковых и боковых стропил.

Количество

Число необходимых стропильных элементов является еще одним ключевым расчетным критерием. Без него невозможно определить необходимый для закупки объем пиломатериала. Главными исходными параметрами будут шаг установки и длина основания.

Отдельно проводится вычисление количества стропил:

коньковых — для верхнего более пологого ската;
боковых — для более крутого нижнего ската.

По итогу вычислений калькулятор выдает точное число необходимых несущих элементов стропильной системы.

Обрешетка

Обрешетка – ключевая часть конструкции кровли, которая служит опорой для ее покрытия. Правильный расчет обрешетки мансардной крыши поможет сократить расходы на монтаж, обеспечив при этом максимальную долговечность кровельного материала. Исходными данными для вычислений служит ширина обрешеточной доски, шаг ее установки, а также параметры самой конструкции. Значения нужно ввести в соответствующие поля. По результатам калькулятор выдаст необходимое количество рядов обрешетки и досок.

Площадь поверхности

Важным параметром, определяемым при расчете мансардной кровли, является площадь ее поверхности. От этого значения зависит уровень расхода кровельного материала – профлиста, металлочерепицы, ондулина и т.д.

Неправильное определение площади может привести к избыточной или недостаточной закупке материала. В первом случае результатом будут неоправданные затраты, во втором – затягивание сроков монтажа.

Расчет площади мансардной крыши затруднен ее сложной конфигурацией. С помощью нашего калькулятора он не вызовет у вас никаких сложностей.

Cтропильная система мансардной крыши: расчет и установка

Стропильная система является главной несущей конструкцией кровли. При строительстве следует учитывать снеговую и ветровую нагрузку, которые должны выдерживать стропила. В большинстве случаев основные детали изготавливаются на основе древесины хвойных пород, которые непременно обрабатываются особыми огне- и биозащитными составами.

Общая характеристика и обзор стропильных систем

Различают следующие виды конструкций:

односкатные, стропила которых смотрятся как балки с опорой на стены дома.
При равной высоте стен получается плоская крыша, а при разной – наклонный скат;
в двухскатных стропильных системах соединение стропил, образующих 2 ската, производится под определенным углом. Одной из их разновидностей является ломаная крыша, наиболее часто используемая для мансардной кровли: излом позволяет получить больше пространства;
полувальмовые (трехскатные) имеют наиболее представительный вид и состоят из треугольного и двух трапециевидных скатов. Их монтаж – дело довольно сложное;
вальмовые (четырехскатные) – наиболее устойчивы и хорошо сохраняют тепло. В распространенном исполнении состоят из 2 скатов в форме трапеции и 2 вальм в торцах здания. К данному типу относятся и шатровые крыши;
различают также чердачные, бесчердачные крыши и кровли для мансарды;
мансардные конструкции имеют свои особенности.

Мансардные стропила

Mансардa – это жилое помещение, которое располагается на крыше и дает возможность увеличения используемого пространства здания без существенных финансовых затрат.

При этом необходимо, чтобы стропильная система крыши мансарды была достаточно прочна и соответствовала стандартам надежности.

Качество главных защитных функций кровли напрямую зависит от данных показателей. Оптимальной с точки зрения выгодности считают мансардную крышу, все углы скатов которой отличаются друг от друга.

Мансардные стропила бывают наслонными и висячими.

Схема стропильной системы мансардной крыши: 1- прогон; 2 — наслонные стропила; 3 — стойка; 4 — балка перекрытия мансарды; 5 — балка перекрытия этажа.

Использование наслонных уместно в зданиях с промежуточной несущей стеной. Эти стропила упираются на внутреннюю стену или специальные опоры и на внешнюю стену дома. Применение наслонной системы возможно только при расстоянии между несущими стенами не более 7 метров.

Висячие стропила применяют при отсутствии внутренних капитальных стен. Наиболее простые образцы состоят из нижнего пояса (затяжки) и стропил. В роли опор выступают мауэрлаты.

Систему стропил укрепляют проволокой, вмонтированной в стену, и скобами, учитывая при этом степень возможной нагрузки. При строительстве каркаса используют доски. Их длина рассчитывается в зависимости от длины пролета между фермами.

Мансардная крыша очень популярна при возведении частных жилых домов по нескольким причинам:

монтаж данной конструкции не представляет сложности даже для неопытных строителей;
мансардная крыша не требует особых финансовых затрат;
в результате можно получить дополнительный этаж, весьма удобный для проживания.

Мансардное помещение можно организовать в уже готовом здании, не касаясь несущих конструкций. Достаточно снести крышу и возвести на ее месте новую. Такой вариант следует учитывать уже при планировании постройки.

Конструкция стропильной системы мансардной крыши

Различают следующие виды мансардной крыши:

симметричная,
несимметричная,
ломаная,
треугольная.

Возможна также установка одно- и многоуровневых мансард с помещениями, отличающимися по геометрической форме, что, конечно же, отражается на экстерьере здания.

Важным моментом является также расчет угла скатов крыши. Он производится с учетом следующих обстоятельств:

климатических особенностей местности,
применяемого материала,
вкуса владельца в вопросе архитектуры.

Необходимо учесть, что при большом угле наклона значительно сокращается размер полезной площади, слишком маленький угол затруднит очищение кровли от грязи, осадков и снизит ее прочность.

Составляющими элементами конструкции крыши для мансарды являются:

стропила;
стойки;
подкосы;
мауэрлат;
обрешетка;
конек;
кровля;
соединительные элементы.

Также полезно узнать об устройстве стропильной системы двускатной крыши, так как она является разновидностью мансардной кровли.
После сооружения стропильной системы необходимо выбрать кровельный материал. Из этой статьи вы можете узнать что лучше — ондулин или металлочерепица?

Устройство мансардной стропильной системы

Монтаж системы стропил – задача довольно сложная, от которой зависит устойчивость, прочность и долголетие кровли.

При работе необходимо придерживаться следующих правил:

Для строительства стропил, как и других деталей каркаса, следует использовать деревянные балки сечением 10х10 см;
Обязательно нужно использовать гидроизоляцию: толь, рубероид. Укладка каркаса нужна при наличии перекрытий (железобетонных плит) в основании. Несущие узлы скрепляются скобками из металла и проволочной обвязкой. Нередко используется соединение деревянных конструкций посредством расшиповки и дополнительного крепления при помощи проволоки или скоб;

Влажность используемого дерева (желательно хвойного) не должна превышать 15 %;
Необходимо обеспечить противопожарную и антисептическую обстановку;
При покупке сырого строительного материала следует просушить его в течение нескольких месяцев под специальным навесом. Применение сырых брусьев может привести к разрушению всей системы стропил.
В роли укладываемой на балки стойки выступает деревянный брус (сечение 10х10 см). При разметке положения стоек следует рассчитывать расстояние таким образом, чтобы их расположение было строго вертикальным и в одной плоскости;
Для точного расчета необходимо использование отвеса, а для прочной фиксации элементов нужны раскосы или растяжки;
Вертикальные стойки будут основой стен помещения мансарды. Для их обивки можно использовать любые обшивочные материалы (гипсокартон, фанеру), причем непременно с двух сторон стоек. Между ними должен быть утеплитель.

[sc:yandexadintext ]

Монтаж и расчет стропильной системы мансардной крыши

Первым делом укладывается верхний брус. Прекрасно подходит для данной цели брус сечением 10х10, 15х15 см. Он крепится при помощи скоб, саморезов или гвоздей к стойкам. Первый брус – подстропильная яма.

Следующим шагом является установка мауэрлата. Этот элемент не позволяет крыше опрокинуться при сильном ветре – она фактически вся прикреплена к мауэрлату, который к тому же переносит нагрузку на стены. Для установки данной детали понадобятся доски, брусья. Толщина доски должна составлять минимум 5 см, а сечение бруса – 10х15.

Доска или брус укладываются в горизонтальном положении по уровню стены. Чтобы избежать попадания влажности на элементы мауэрлата, под доску нужно уложить гидроизоляцию. Для прикрепления доски к стене используются длинные саморезы и скобы. Можно дополнительно закрепить мауэрлат, прикрепив его при помощи толстой проволоки к стене.

Она (проволока) должна быть вмонтирована в стену во время возведения кладки. Следует помнить о необходимости обработки досок гидроизолирующими и антикоррозионными материалами.

Следующий этап – установка стропильных ног. Их можно приобрести готовыми или сделать самим.

Шаг стропильных ног размечают карандашом на мауэрлате. Это помогает не применять все время измерительную рулетку и лучше ориентироваться.

Для стропильной системы крыши мансарды предусмотрено расстояние 15 см друг от друга.

Сначала крайние стропила укладывают к фронту, обращая внимание на то, чтобы верх стропил и линия края фронта оказались на одном уровне. Доски для стропил выбирают гладкие, без впадин и сучков.

На один погонный метр допустим всего один изъян. Ширина и толщина доски составляют соответственно 15 и 4 см. После установки крайних стропил между ними протягивается уровень, по которому возводят другие стропила.

После этого в верней части каркаса их соединяют, также устанавливается коньковая балка высокой прочности.

Применение коньковой балки необходимо при длине крыши более 7 м и большом весе стропильного каркаса.

При возведении системы стропил внимание следует обращать прежде всего на следующие моменты:

Закладывание окон – об их устройстве нужно думать во время установки оконных проемов, на которые должны крепиться рамы;
Размер помещения мансарды должен быть достаточно большим для комфортного проживания. Минимальные параметры: длина – 3, высота – 2 метра;
При высоте крыши меньше 7 метров рекомендуется ограничиться растяжками в верхней части стропильной системы. Они также могут служить потолочными балками мансарды;
При неблагоприятных погодных условиях (снег, сильный ветер) растяжки берут на себя определенную часть нагрузки;
Последние штрихи – укладывание обрешетки, утеплителя, гидробарьера, кровельного материала, утепление и последующая отделка стен и потолка мансарды.

Если вы уже построили систему стропил, то можете узнать как выбрать поликарбонат для крыши.
А вы знаете что такое ендова крыши? Если нет, то вам сюда.
А здесь https://rooffs.ru/krovelnye-materialy/bitumnaya-mastika/harakteristiki-i-raznovidnosti.html описаны разновидности битумной мастики.

Стропильная система ломаной мансардной крыши

На фото стропильная система ломаной мансардной крыши

В последнее время стали очень популярны ломаные мансардные крыши. Они придают дому особый неповторимый вид. Презентабельность данного типа крыши достигается посредством использования кровельного материала высокого качества.

Стропильная система ломаного типа мансардной крыши оптимально подходит для зданий шириной не более 6 метров. Ее монтаж имеет свои особенности и предполагает применение тяжелых и габаритных элементов конструкции, однако он под силу даже двум строителям, поскольку принцип сборки конструкции – модульный, т. е. можно соединять детали на земле и затем поднимать их на высоту и закреплять.

Прежде всего нужно сделать все необходимые расчеты. Конструкция довольно сложна, поэтому лучше доверить строительную арифметику специалистам.

После окончания всех расчетов и определения необходимых размеров можно приступать к монтажу. Первым делом устанавливают мауэрлат, балки перекрытия, которые прочно скрепляются между собой с целью создания основы для стропил – надежной обрешетки.

Следующий шаг – обозначение помещения мансарды. Необходимо выставить стойки вертикально и, используя продольные прогоны, скрепить их. Высота стоек должна быть больше высоты чистового потолка на 100 мм. Конструкция в верхней части соединяется балками из дерева, выполняющими функции затяжек верхних висячих стропил.

Затем производится монтаж наслонных и висячих стропил. После установки первых проверяется плоскость ската, после чего проводится монтаж висячих стропил. Особое внимание следует уделить сборке расположенных в точках перегиба узлов.

При необходимости наслонные стропила подпирают подкосами. Подвешивание верхней затяжки с помощью бабки позволяет избежать ее прогиба.

Последний этап – монтаж каркаса фронтона и его последующая обшивка.

Выполнив вышеперечисленные действия, можно переходить к созданию карнизов, фронтонных свесов и отливов. Фасадные конструкции монтируются с учетом дверных и оконных проемов. В зависимости от стройматериалов и некоторых других обстоятельств порядок работ может быть немного другим.

[sc:yandexadintext ]

Подведем итоги:

мансарды позволяют увеличить площадь используемого помещения;
их стропильная система имеет свои особенности;
есть несколько видов мансардных крыш;
монтаж системы стропил кровли для мансарды возможен даже при наличии небольшого опыта в области строительства;
важным условием успешного проведения монтажных работ являются точные расчеты.

Видео наглядно демонстрирует этапы устройства мансардной стропильной системы

Medeek Design Inc. — Анализ чердачных ферм

Показанная ниже ферма известна как чердачная ферма или чердачная ферма для помещений. Этот тип фермы выдерживает нагрузку на крышу (L _r или S) и пол (L) в дополнение к стандартным нагрузкам на верхний и нижний пояса. Для анализа чердачной фермы требуется несколько вариантов нагрузки с несколькими коэффициентами продолжительности. Это также неопределенная конструкция с нетриангулированной стенкой, которая прерывает нормальный поток сил через ферму. Неопределенные конструкции не могут быть решены с помощью уравнений статического равновесия, вместо этого обычно используется матричный анализ (прямой метод жесткости).

Огромное количество расчетов, необходимых для решения типичной чердачной фермы с использованием матричного анализа, выходит за рамки того, что можно разумно выполнить с помощью ручных методов. Отсюда использование специализированного структурного программного обеспечения для работы с этими типами структурных каркасов. Показанная ниже ферма была смоделирована с помощью RISA3D, после чего в программе были созданы стандартные диаграммы осей, сдвига и моментов.

Диаграмма нагрузок:

Нагрузки как для постоянных, так и для временных нагрузок приложены к верхнему поясу, нижнему поясу и перекрытию чердачной фермы. Обратите внимание, что распределенная нагрузка, приложенная к нижнему поясу чердачного помещения, намного выше из-за динамической нагрузки на пол.

Осевая диаграмма:

На этой диаграмме показаны осевые силы в элементах фермы. Сегменты, заштрихованные синим цветом, находятся в состоянии растяжения, а заштрихованные зеленым — при сжатии.

Диаграмма сдвига:

На этой диаграмме показаны силы сдвига в элементах фермы.

Диаграмма момента:

На этой диаграмме показаны изгибающие моменты в элементах фермы. Обратите внимание на большие изгибающие моменты в середине нижнего пояса. Обычно нижний пояс значительно глубже, чем остальные элементы фермы, чтобы сопротивляться этому изгибу, а также предотвращать «надувной» пол.

Поскольку соединения стенок фермы были смоделированы как «шарнирные соединения», эти элементы стенки практически не изгибаются, за исключением стенки потолка, на которую действует приложенная нагрузка. В этой модели соединение пятки и пики было смоделировано как жесткое соединение, поэтому моменты в этих местах не равны нулю. В качестве альтернативы эти соединения также могут быть смоделированы как полужесткие или штифтовые.

Полный анализ чердачной фермы — сложная и пугающая задача. Показанные диаграммы иллюстрируют один из возможных вариантов нагрузки, требуемых для полного проектирования такой фермы. Часы, необходимые для создания всех этих загружений и сценариев, обычно превышают то, что большинство потребителей готовы платить за такой продукт и, следовательно, автоматизацию этого процесса в масштабах всей отрасли.

Большинство деревянных ферм MPC, производимых во всем мире, проектируются и проектируются с использованием специализированного программного обеспечения, которое полностью автоматизирует проектирование как элементов, так и пластин. К сожалению, это программное обеспечение недоступно для инженеров, специалистов по проектированию или потребителей, поэтому, когда возникают конкретные вопросы проектирования или проектирования, необходимо использовать утомительные методы, описанные выше. Даже если инженер сгенерирует все возможные варианты нагрузки в такой программе, как RISA3D, и сумеет надлежащим образом проверить все деревянные элементы в соответствии с текущим NDS, все еще остается вопрос о металлических пластинах и связанном с ними проектировании в соответствии с ANSI/ Стандарт ТПИ 1-2014. Мое профессиональное мнение заключается в том, что программное решение, предназначенное для компаний, не занимающихся производством ферм, также должно быть доступно для специалистов по проектированию и, возможно, даже для широкой публики.

Как такового продукта в настоящее время не существует, и моей целью было начать удовлетворять эту потребность с разработки Truss Designer и Truss Plugin.

Если у вас есть какие-либо вопросы о чердачных фермах или анализе ферм в целом, пожалуйста, свяжитесь с нами.

Создание чердачной фермы

Справочный номер: KB-00933

Последнее изменение: 3 марта 2023 г.

Информация в этой статье относится к:

ВОПРОС

Как создать чердак с фермой ?

ОТВЕЧАТЬ

Чердачная ферма — это тип фермы крыши с открытым пространством в центре внизу для размещения жилого помещения с лямками сверху и по обе стороны от этого жилого помещения.

Для создания чердачной фермы в плане должны быть выполнены определенные условия:

Конструкция должна быть достаточно широкой, а крыша достаточно крутой, чтобы на ней можно было разместить чердак с мансардными помещениями по обеим сторонам. Мансардная зона должна иметь чердачные помещения с обеих сторон и должна быть отделена от этих чердачных помещений перегородками.
Чердак не может находиться на этаже 0 или этаже 1 — под ним должно быть жилое помещение с плоским потолком.
Крыша должна опираться на стены, ограничивающие этаж под мансардой. Он не может нести на коленях стены.
Каждая сторона крыши должна состоять из одной плоскости крыши, образующей непрерывный скат с одним уклоном от базовой линии до конька .
В лофте должен быть ровный потолок.

Для создания конструкции и возведения крыши

Поскольку чердачные фермы требуют соблюдения определенных условий, прежде чем их можно будет создать, мы начнем с рисования простой конструкции, отвечающей этим требованиям.

Выберите Файл > Новый план из меню, чтобы создать новый пустой план.
Выберите Build> Wall> Straight Exterior Wall из меню, затем нажмите и перетащите, чтобы нарисовать прямоугольную структуру.
В этом примере используется структура размером 30 ‘ x 40′.
Используя инструмент Select Objects , нажмите на вертикальную стену слева, чтобы выбрать ее, затем нажмите Open Object , чтобы открыть диалоговое окно Спецификация стены .
- На панели «Крыша» выберите Полная двускатная стена , затем нажмите OK .
- Повторите этот процесс с вертикальной стеной справа.
Примечание: Можно также использовать инструмент редактирования «Изменить на фронтонную стену» для преобразования вальмовых стен в фронтонные без открытия диалогового окна «Спецификация стены».
Выберите Build> Floor> Build New Floor из меню и постройте второй этаж, полученный из плана 1-го этажа.
Выберите Build> Roof> Build Roof из меню и на панели Roof диалогового окна Build Roof :
- Установите флажок рядом с Build Roof Planes или Auto Rebuild Roofs .
- Выберите метод каркаса Фермы .
  В X14 и более ранних версиях вместо этого установите флажок Фермы (без птичьего рта).
- Укажите Шаг (в 12) строящейся крыши.
  В этом примере используется шаг 12 дюймов на 12 дюймов.
- Установите флажок Игнорировать верхний (2-й) этаж .
- Укажите любые дополнительные параметры по своему вкусу, затем нажмите OK , чтобы закрыть диалоговое окно и построить крышу, как указано.
Обратите внимание на пунктирные линии, которые теперь отображаются в области помещения 2-го этажа на виде в плане. Это линии разрыва потолка, которые представляют собой разделение между плоским потолком во всю высоту в центре комнаты и низкими наклонными потолками по обеим сторонам. Область с плоским потолком во всю высоту представляет собой чердак, который будет размещен за счет открытого пространства в центре ваших чердачных ферм.
Выберите Build> Wall> Straight Internal Wall из меню, затем щелкните и перетащите две внутренние стены вдоль линий разрыва потолка.
- Проще всего нарисовать их рядом с линиями потолка, а затем переместить на место после того, как они будут нарисованы.
- Если вы хотите, вы можете создать нестандартный тип стены с гипсокартоном только с одной стороны, если комнаты с низкими потолками должны быть незавершенными.
Выберите две внутренние стены и нажмите кнопку редактирования Открыть объект , чтобы открыть диалоговое окно Спецификация стены . На панели «Крыша» выберите Стена колена , чтобы указать эти стены в качестве стен колена, затем нажмите OK .
Затем, используя инструмент Select Objects , щелкните одну из комнат с низким наклонным потолком и нажмите кнопку редактирования Open Object , чтобы открыть диалоговое окно Room Specification .
- На панели Общие выберите Чердак из раскрывающегося списка Тип помещения .
- Повторите этот процесс с комнатой на другой стороне чердака.

Условия, необходимые для изготовления чердачных ферм, созданы.

Чтобы создать чердачные фермы

Выберите в меню «Строительство» > «Каркас» > «Ферма крыши» , затем щелкните и перетащите линию, которая перпендикулярна линиям разрыва потолка и проходит от внешней стены к внешней стене.
Полученная ферма автоматически дотянется до карниза.
Примечание: Может появиться сообщение с вопросом «Слой «Каркас, Фермы крыши» не отображается. Вы хотите включить отображение этого слоя в текущем виде?» Щелкните Да, чтобы отобразить слой Roof Trusses в этом виде.
Выберите ферму крыши и нажмите кнопку редактирования Open Object . На панели Общие диалогового окна Спецификация ферм крыши :
Убедитесь, что Временные размеры включены, включите инструмент Выбрать объекты , затем щелкните чердачную ферму, чтобы выбрать ее.
Щелкните временный размер, показывающий расстояние фермы от любой торцевой стены, и введите расстояние, на котором должна быть первая чердачная ферма от стены.
В этом примере ферма размещается в 2 футах от внешней стороны каркаса стены.
Пока ферма все еще выделена, нажмите кнопку Множественная копия кнопка редактирования.
Примечание. Множественное копирование недоступно в Home Designer Pro. Вместо этого используйте инструмент редактирования Transform/Replicate. Например, если вы хотите создать 6 копий, разделенных определенным расстоянием друг от друга, вы должны установить флажок «Копия», установить «Количество копий» на 6, затем установить флажок «Переместить» и установить «Дельта по оси X» на 24 дюйма. , При необходимости для каждой дельты можно установить отрицательные значения.
Щелкните интервал многократного копирования кнопку вторичного редактирования, чтобы открыть диалоговое окно Множественное копирование , укажите требуемое Первичное смещение для Все фермы , затем нажмите OK .
Первичное смещение — это интервал, с которым фермы будут реплицироваться при использовании множественного копирования. В этом примере используется значение по умолчанию 24 дюйма.
Наведите указатель мыши на основной маркер редактирования перемещения на ферме, пока не появится дисплей курсора Множественное копирование , затем щелкните и перетащите по конструкции в направлении противоположной торцевой стены.
No related posts.