Меню

Угол наклона крыши при мансарде



Как сделать расчет мансарды, рассчитать материал, угол наклона кровли

Один из способов увеличить жилую площадь частного дома – обустроить на чердачном помещении дополнительную комнату, называемую мансардой. Результатом такого решения будет усложнение кровельной конструкции, рассчитать которую своими силами будет непросто.

Чем особенна мансардная крыша

Обустройство жилой мансарды с нормальной высотой потолков предусматривает существенное увеличение высоты кровельного конька, изменение наклона скатов и усиление стропильной конструкции. Чтобы не допустить ошибки во время составления проекта, применяют специальную вычислительную онлайн-программу. Она в автоматическом режиме проводит точные расчеты мансарды, используя введенные параметры.

Специфика мансардной крыши заключается в следующем:

  1. Скаты имеют ломанную форму. Для максимального увеличения полезного объема чердачного помещения крыше сообщается ломаная конфигурация. В результате потолок получает удобную для эксплуатации высоту, без увеличения угла наклона мансардной крыши.
  2. Значительный уклон. Для мансардных крыш характерно наличие значительного наклона кровельных скатов. Это позволяет достигать расширения полезного объема помещения при помощи увеличения высоты потолка. В итоге кровельная конструкция становится на порядок тяжелее.
  3. Большая площадь кровли. Крутизна и большая высота конька становятся причиной значительного увеличения площади кровли. Как результат, теплопотери заметно возрастают: для борьбы с этим явлением кровельные скаты дополнительно утепляют.

Важно понимать, что опытный архитектор выполнит проект мансардной кровли намного лучше, чем самая продвинутая программа-калькулятор. Однако, если проектировка осуществляется самостоятельно, расчет кровли мансардной крыши онлайн-калькулятором позволит избежать серьезных огрехов.

Как рассчитать площадь мансарды

Работы по составлению качественного проекта начинают с расчета площади мансарды. На нее напрямую влияют размеры дома и особенности конструкции крыши.

Общая площадь мансарды складывается из двух составляющих:

  1. Полезного объема. Речь идет о площади подкровельного пространства с высотой потолков более 0,9 м. Следует заметить, что под полезным объемом понимается не вся площадь мансардного помещения, а только ее центральный участок. Для большей практичности элементы стропильной системы под коньком смещают в сторону: это дает возможность заполучить дополнительное пространство.
  2. «Глухих» зон. Этот термин применяют к углам между перекрытиями и нижней частью ската, где высота потолков опускается ниже 0,9 м. В качестве жилья такие зоны использовать невозможно: чаще всего там оборудуют шкафы и различные ниши. Проектируя уклон скатов и форму кровли, стараются сделать так, чтобы на «глухие» зоны осталось как можно меньше места.

Перед тем, как рассчитать мансарду для дома с помощью программы-калькулятора, в свободных полях прописывают высоту конька, параметры здания, форму и число скатов.

Расчет главных параметров кровли

Правильность вычислений напрямую влияет на степень надежности, прочности и долговечности мансардной крыши. Если проектировка проводится человеком без архитектурного образования, лучше рассчитать мансардную крышу онлайн-калькулятором: он позволит провести быстрый и точный расчет основных параметров крыши. Это даст возможность определиться с закупкой необходимой комплектации и строительного материала. Кроме того, важно убедится в нужной прочности фундамента здания.

Расчет мансардной кровли состоит из таких показателей:

  • Высота конька. Она дает возможность определить самую высокую точку крыши, соответствующую необходимому углу уклона скатов и ширине дома. При подсчете используются тригонометрические формулы.
  • Вес кровельной конструкции. Данный показатель вычисляется с использованием параметра веса 1 м2 кровельного покрытия, гидроизоляционного и теплоизоляционного материала и стропильных элементов. В жилых домах общий вес 1 м2 кровельной конструкции не должен превышать 50 кг.
  • Площадь кровли. Прямоугольные скаты высчитать очень просто, перемножив их длину и ширину. Крыши сложных конфигураций потребуется разбить на более простые геометрические фигуры: вычислив их площадь по отдельности, результаты подсчетов складывают в единую сумму.

Важно понимать, что и компьютерные программы иногда ошибаются, поэтому дополнительная бдительность при использовании онлайн-калькулятора не помешает. В целом же с его помощью можно довольно быстро произвести расчет материала для мансардной крыши, сравнив между собой различные варианты конструкций крыш.

Источник

Oптимальный угол наклона кровли.

Любой дом венчается крышей – одной из главных конструкций здания, защищающей его внутренние помещения от дождя и снега. Одним из главных критериев любой кровли является крутизна скатов. Так как плоская крыша распространена преимущественно только в многоэтажном жилом и промышленном строительстве, то этот вопрос особо актуален для владельцев частных домов и коттеджей.

Угол наклона кровли прямым образом влияет на ее эксплуатационные характеристики. В строительстве выделяют 4 вида кровельных конструкций:
Крутые с уклоном 45-60°;
Скатные – 30-45°;
Пологие – 10-30°;
Плоские с уклоном менее 10°.

Как рассчитать угол наклона крыши

Определение данной величины зависит от ряда факторов:
Воздействие ветра. Наибольшее давление ветер оказывает на крутые кровли, так как они имеют наибольшую парусность из-за своей большой площади поверхности. При обустройстве подобной конструкции важно особое внимание уделить прочности стропильной системы.
В районах с большой ветровой нагрузкой также опасно устраивать плоские и пологие кровли: при слабом креплении конструкции может произойти ее срыв. Таким образом, в районах с сильными ветрами рекомендованный угол ската крыши находится в диапазоне 25-30°.

Читайте также:  Стрелять зомби с крыши

Снеговая нагрузка. В районах, где в холодное время года выпадает значительное количество снега, крутая кровля наоборот имеет преимущества. Снег на ней не накапливается. При меньшем угле снег будет дольше лежать на кровле, создавая дополнительную нагрузку на стропильную систему.
Не стоит обустраивать именно крутую крышу: некоторое количество снега, задержавшегося на кровле в зимний период, имеет полезное свойство удерживать тепло. Однако важно рассчитать нагрузку, оказываемую снежной шапкой на конструкцию, чтобы не допустить ее обрушения.

Кровельный материал. Каждый тип кровли имеет свои ограничения по углу наклона скатов. Если планируется использовать какой-то определенный кровельный материал, то важно еще на этапе проектирования соотнести желаемый наклон кровли с его техническими характеристиками.
Размер мансарды. Угол крыши прямым образом влияет на размер комнаты под ней. Чем круче крыша и выше конек – тем просторнее мансарда и наоборот. Планируя комнату под кровлей нельзя забывать о рисках, неизбежно связанных с крутой конструкцией, и ее дороговизной по сравнению с возведением более пологих кровель. На помощь в данной ситуации может прийти ломаный тип, который позволяет сохранить максимальный объем для обустройства комнаты, сэкономив на высоте конька.

Минимальный угол наклона

Такое понятие, как минимальный угол наклона крыши, находится во взаимосвязи с используемым кровельным материалом. Все кровли снабжены техническими характеристиками, в которых, помимо прочего, четко указаны пределы скатности для использования. Нарушать эти правила нельзя, так как в этом случае кровельный материал не сохранит своих изначальных функций и преимуществ.

Рассмотрим основные кровельные покрытия и минимальные углы для них:

Штучные кровельные материалы (шифер, черепица) укладываются на кровли с уклоном от 22°. Такой показатель связан с тем, что в этом случае на стыках кровельных элементов не скапливается вода и, соответственно, не может просочиться под них;
В работе с рулонными материалами типа рубероид важно заранее определить с числом слоев. Если планируется настелить 2 слоя, то угол кровли должен быть не менее 15°, при укладке 3 слоев эта величина может быть снижена до 2-5°;
Профнастил монтируется при уклоне от 12°. Меньшее значение потребует обработку всех стыков герметиком;
Металлочерепица стелется при значении от 14°;
Ондулин – от 11°;
Мягкая черепица может быть настелена на кровлю уклона 11° при наличии сплошной обрешетки;
Мембранные кровельные материалы – единственные, минимальный порог для которых не обозначен. Они с успехом могут применяться на плоских крышах.
Следование вышеизложенным правилам чрезвычайно важно, так как даже незначительное их нарушение обернется разрушением кровли и, возможно, повреждением стропильной системы.

Расчет прочности стропильной системы

Расчет угла наклона

Кроме минимального угла, есть такое понятие, как оптимальный угол наклона. При нем крыша подвергается минимальным возможным нагрузкам со стороны ветра, снега и т. д. Приведем примеры подобных оптимальных значений:
В областях с частыми осадками в виде дождя и снега оптимально строить кровлю крутизной 45-60°, так как она быстрее избавляется от осадков, что минимизирует нагрузку на стропильную систему;
Если крыша возводится в ветреном регионе, то хорошо будет разместить угол ее наклона в промежуток 9-20°. Она не будет играть роль паруса, ловя пролетающий ветер, но и не опрокинется его резкими порывами;
В областях, где и ветер, и снег бывают регулярно, обращаются к средним значениям в 20-45°. Этот диапазон можно назвать универсальным для скатных конструкций.
Самостоятельное вычисление угла скатов сводится к несложному геометрическому процессу, в основе которого лежит треугольник. Его катеты – высота конька и половина ширины дома, гипотенуза – один из скатов. А угол между гипотенузой и катетом – искомая величина крутизны.

Угол кровли находится в прямой связи с высотой конька. Возможно два варианта расчета этих величин:
Известна высота крыши. Если возникает желание обустроить под кровлей просторную жилую комнату с приемлемой высотой потолка, то высота конька может быть определена заранее. Имея известные два катета, несложно узнать величину искомого угла.

Примем следующие обозначения:
H – высота конька;
L – ширина половины дома;
a – искомый угол.
Находим тангенс нужного угла по формуле:

Величину угла по полученному значению узнаем из специализированной таблицы тангенсов.

Заранее определен угол наклона. При желании использовать определенный кровельный материал или в связи с погодными условиями в регионе уклон кровли может быть определен заранее. По его значению можно определить высоту конька дома и проверить – возможно ли создание под этой кровлей жилой комнаты. Для обустройства помещения высота конька должна быть не менее 2,5 м.
Оставляем условные обозначения из предыдущего примера и подставляем известные величины в следующее уравнение:

Таким образом, процесс вычисления угла наклона значительно проще и быстрее, чем анализ всех совокупностей для определения его оптимального значения для конкретного региона и здания.

Читайте также:  Калькулятор расчета стройматериалов для крыши

Источник

Сколько места будет в мансарде: вычисляем полезную площадь

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.

Для угла наклона 30 градусов

Для угла 45 градусов

Для 60 градусов

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

При общей площади пола

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.

Источник

Расчет угла наклона крыши для чердачной и мансардной кровли

Крыши зданий и сооружений делятся на две категории: плоские и наклонные. В этой статье будет разбираться со второй позицией, а точнее, с углом наклона крыши: какие характеристики влияют на данный параметр, какие кровельные материалы под каким углом кровли укладываются, в каких единицах изменяется угол наклона скатов. Разобравшись в полученной информации, Вы легко сможете контролировать правильность сооружения крыши вашего дома.

Единицы измерения угла ската

Из школьного курса геометрии все знают, что величина любого угла измеряется в градусах. Уклон кровли в этом случае – не исключение. Но необходимо обозначить, что в технической литературе, в ГОСТах и справочниках встречают и другие единицы измерения. А именно: проценты и отношения сторон.

В первую очередь надо обозначить, что подразумевают под углом ската крыши. На фото ниже он обозначен латинской буквой альфа.

В строительной сфере крыши с углом наклона выше 50° встречаются редко. К ним можно отнести башенки в готическом стиле или нижние скаты мансардных кровель. В основном максимальный параметр – 45°.

Что касается двух других единиц измерения, то отношение сторон – это так называемая упрощенная дробь. В ее основе лежат два размера: высота крыши, на фото она обозначена буквой «Н», и проекцией ската, обозначенная буквой «L». Соотношение должно быть таким: Н/L.

Добавим, что проекция длины ската – это, по сути, половина ширины дома, если крыша двускатная симметричная, или полная ширина, если крыша односкатная. При этом угол наклона так и пишется дробью, к примеру, 1:3.

В некоторых конструкций обозначение дробью неудобно. К примеру, если она выглядит вот так: 4:13. Поэтому используют процентное исчисление. Оно рассчитывается таким образом:

4:13х100=30,77%

Уклон кровли в процентах и градусах используется профессиональными строителями чаще, чем отношение сторон, потому что такое обозначение применяется в справочниках и технической литературе. То есть это чисто технические единицы измерения. Хотя перевести из одной единицы измерения в другую не сложно. На фото ниже показан перевод из градусов и отношении я сторон и наоборот.

Если есть необходимость перевести градусы в проценты, то, исходя из рисунка выше, можно сделать несколько математических выкладок. За 100% берется угол, равный 45°. Теперь можно найти, сколько градусов в одном проценте. Для этого надо:

45/100=0,45°. Переводим в минуты, получается 27’. То есть 1% – это 27 градусных минут.

Можно подойти к решению поставленной задачи с обратной стороны. То есть перевести градусы в проценты. Здесь обратное соотношение:

Читайте также:  Как утеплить плоскую крышу гаража изнутри

100/45=2,22%

Получается так, что в одном градусе 2,22%.

Зависимость угла наклона ската и типа кровельного материала

Вышу уже говорилось о двух разновидностях кровель: плоские и наклонные. Но надо отметить, что у плоских кровель тоже есть свой угол, который варьируется в диапазоне 0-5°. Скатные крыши делятся на две подгруппы (деление условное):

  • с небольшим уклоном – от 6 до 30°;
  • с крутым уклоном – больше 30°.

У каждого вида кровельных конструкций есть свои преимущества и недостатки. К примеру, плоские – это небольшая площадь покрытия, что позволяет сэкономить на кровельном материале (его количестве). Но при этом такая конструкция потребует проведения усиленной гидроизоляции. Крутые скаты – это беспроблемное схождение атмосферных осадков, но высокая парусность конструкции, что потребует от ее сооружения усиления стропильной системы.

Учитывая это, необходимо строго подходить к выбору кровельного материала. Их производители обязательно информируют потребителей, при каком минимальном уклоне кровли их можно использовать. На фото ниже показана диаграмма распределения кровельных материалов по углам скатов.

Как видно из диаграммы, на плоских крышах обычно используют рулонные материалы в виде рубероида или толи. Хотя нет никаких противопоказания применения листовых или плитных изделий: шифер, профнастил, листовое железо, собираемое фальцовым способом. А вот штучный кровельный материал лучше на крышах крутизною меньше 15° не использовать. Есть высокая вероятность проникновения воды через стыки элементов покрытия.

Конструктивные особенности крыши в зависимости от угла наклона

Если в проекте дан уклон крыши, то рассчитать ее высоту не составит труда. А этот параметр – один из самых важных, потому что он определяет высоту конька. Этот элемент кровельной конструкции – точка отправления в сооружении крыши в целом. Потому что при строительстве сначала выставляют уровень расположения конька, и уже под него режут пиломатериал: опорные стойки. Отсюда же рассчитывают длину стропильных ног.

Сложность расчета заключается в том, что не все помнят тригонометрию, формулы которой используются для расчетов длин элементов кровельного сооружения. В основе формул лежат тригонометрические функции: синус, косинус, тангенс, катангенс.

К примеру, как определить высоту конька (соответственно и крыши) через синус и тангенс:

sin α = H/S, где «S» – это длина ската. Соответственно высота конька будет равна: Н=S x sin α.

tg α = H / L , то есть Н= l x tg α

Точно также можно определить длину ската, или, зная оба параметра, можно рассчитать угол наклона крыши. Все параметры конструкции взаимосвязаны, так что, зная два из них, можно определить третий.

Кстати, определяя параметры крыши, можно обойтись и без угла наклона. Для этого используется формула Пифагора. Вот ее формула:

S 2 = H 2 + L 2

Меняя местами значения, находится необходимая величина.

У Вас может возникнуть вопрос, связанный со значением величин тригонометрических функций. Они в свободном доступе есть, но чтобы Вы их не искали на просторах интернета и не тратили свое время, предлагаем таблицу:

Добавим, что тригонометрические функции упрощают проведения расчетов кровельных конструкций. Если правильно ими пользоваться и уметь набрасывать на бумаге эскизы крыш (имея воображение в плане конструктивного расположения ее элементов), то можно легко рассчитать размеры каждого элемента.

Это касается не только одно- или двускатных сооружений. Также легко можно будет рассчитать и элементы вальмовых или мансардных крыш. Просто придется разбить их сложные конструкции на простые.

Влияние угла наклона на объем помещения мансарды

Если дом возводится с мансардой, то угол наклона скатов приобретает прикладное значение. И здесь соотношение прямое, то есть чем больше угол, тем больше объем мансарды. Чтобы было понятно, на фото ниже это хорошо видно.

Приведем пример, основанный на верхнем рисунке. Здесь четко видно, что высота помещения зависит от параметров наклона крыши. При этом надо учитывать, что оптимальная высота не должна быть меньше 2,5 м. А значит, угол наклона скатов мансарды минимально должна быть 25°. Но обратите внимание, что при таком расположении элементов кровли не учтен объем помещения. То есть ширина комнаты не будет больше 3 м. Это притом, что ширина дома – 10 м. Получается, что используется всего лишь 30% от пространства.

А значит, надо увеличивать значение угла. И чем больше он, тем больше полезная площадь мансарды. Но здесь есть обратная сторона медали. Увеличивая угол, увеличивается высота конька. А это расходы стройматериалов на возведение крыши, плюс увеличение парусности конструкции. Поэтому очень важно найти золотую середину. К примеру, 40° практически решают все проблемы.

Чтобы отойти от этих проблем раз и навсегда, строители давно применяют совершенно другую конструкцию. Она сложна и в сооружении, и в проведении расчетов, но этот вариант решает проблему полезной площади помещения, не увеличивая высоту крыши.

Видео описание

Расчет высоты конька и угла наклона крыши:

Источник