Розрахунок мансардного даху будинку: що потрібно знати для проведення розрахунків
Існує два типи конструкцій мансард: з похилим дахом, як правило, це переробки нежитлових горищних приміщень і з ламаним дахом, який передбачений конструкцією будинку і проектується спочатку. Застосування другого типу краще, оскільки це дає більше корисного простору. Однак, конструкція та розрахунок мансардного даху ламаного типу значно складніший. У цій статті буде показано, як за допомогою спеціальних онлайн калькуляторів отримати основні параметри мансардного даху: кількість та переріз основних несучих елементів, кут нахилу бокового та висячого схилу, вид покрівельного матеріалу, а також приблизну вартість та кількість будматеріалів.
Що потрібно знати для проведення розрахунків
В інтернеті можна знайти багато онлайн калькуляторів, за допомогою яких можна розрахувати мансардний дах. Вони можуть бути спеціалізованими - для розрахунку перерізу основних несучих елементів, корисної площі приміщення, кута нахилу скатів або розподілу навантаження на кроквяні ноги або універсальними. Користуватися другим різновидом онлайн калькуляторів для нефахівців у будівельній сфері досить складно, оскільки ці програми вимагають для розрахунку набагато більше початкових даних і оперують такими специфічними термінами як мауерлат, підкоси, крокви і т.п.
Виділимо основні елементи конструкції, розміри та кількість яких має видати калькулятор даху мансарди:
- Кроквяні ноги
Основний несучий елемент конструкції даху. Для житлових будинків, найчастіше, як матеріал виготовлення крокв застосовуються балки круглого або квадратного перерізу. Допускається використання? як масиву деревини, так і клеєного бруса. Розрізняють два типи крокв:
- Наслінні (від слова притулятися) нижні кінці встановлюються на стіну будівлі, в середній частині спираються на проміжні опори. Застосовуються в конструкціях ламаних дахів, якщо ширина прольоту між несучою основою перевищує 4,5 м;
- Висячі - застосовуються, якщо в будові немає внутрішніх несучих елементів: колон, стін, балок, на яких можуть розташуватися додаткові опори. Максимальна ширина прольоту становить 6,5 м. Висячі крокви формують похилі дахи та не надто зручні для створення мансардних поверхів.
- Стійки
Додаткові несучі елементи (стовпи), що дають конструкції даху додаткову міцність. У мансардах невеликої площі зі спрощеною конструкцією вони спираються на плити перекриття та підтримують безпосередньо кроквяні ноги. У складніших конструкціях мансардних дахів стійки спираються на лежні і є основою для прогонів;
- мауерлат
Один з найважливіших елементів кроквяної системи. Призначений для переходу від бетонної або цегляної стіни до дерев'яних конструкцій. Простіше кажучи, це брус перерізу від 150х100 мм до 200х200 мм, який укладається на стіну, що несе вздовж неї і є основною опорою для кроквяних ніг. Як матеріал виготовлення використовуються хвойні породи деревини. Особливу увагу необхідно приділити питанням захисту елемента від вологи та плісняви, а також гідроізоляції між стіною та мауерлатом.
- Лягай
Фактично, це той самий мауерлат, але розташований не на стіні, а на горищному перекритті. Його основне призначення - розподіл навантаження від стійок по більшій площі. Тобто стійки не тиснуть на підлогу горища в одній точці розмірами 150х150 мм (що загрожує пошкодженням перекриття). Лежень розподіляє тиск від стійок на велику площу, аналогічно тому, як лижі розподіляють вагу людини, і вона не провалюється в сніг.
- Переслідування
Несучий елемент, призначений для підтримки крокв. Застосовується, якщо скат даху має велику довжину та/або покрівельний матеріал має значну вагу.
Розрахунок різних елементів мансардного даху
Здійснити розрахунок площі мансардного даху можна на калькуляторах двох типів. Перший, являє собою додаток, написаний в будь-якій програмі для розрахунків, найпопулярніша – Microsoft Excel. Даний тип калькулятора досить складний, тому що вимагає не тільки знань у будівельній сфері, але й певного досвіду використання Excel. Однак з його допомогою можна зробити досить точні обчислення.
Другий тип програм, це невеликі онлайн калькулятори, викладені на сайтах компаній, що займаються будівництвом або реалізацією будівельних та покрівельних матеріалів. Точність таких розрахунків відносна, але вони можуть зорієнтувати покупця, яку приблизно суму йому потрібно розраховувати при будівництві мансарди.
Залежність крутості нижнього ската від висоти приміщення
Калькулятор обчислює кут нахилу нижніх мансардних крокв при певній ширині будинку та запланованій висоті стель. Для того щоб розрахувати мансардний дах необхідні такі дані:
- Розмір стіни під фронтоном - Вд;
- Висота приміщення – Нм;
- Ширина приміщення – Вм;
- Ширина "глухої" площі мансарди - Вг;
- Висота ковзана - Нк.
Розрахунок здійснюється за простою геометричною формулою Вг = Нв / tg α. Як правило, такі програми спеціально обмежують можливість запровадження некоректних даних.
Калькулятор дає можливість розрахувати відразу кілька величин: винесення балок перекриття та кут нахилу мансардних крокв. Розрахунок може проводитися як при внесенні висоти приміщення та кута нахилу бічних крокв, так і у зворотному порядку. Вказавши необхідні габарити приміщення, можна отримати кут нахилу - α, бічних (нижніх) крокв.
Розрахунок висоти та кута нахилу конькових скатів
Даний розрахунок ламаного даху необхідний отримання загальної висоти будинку. При цьому необхідно враховувати, що кут нахилу крокв конькового ската, як правило, приймається в межах 15-30°.
Формула розрахунку матиме такий вигляд: Нк=Вм×tg β
Калькулятор вимагає вказати ширину мансардного приміщення і запланований кут нахилу конькових крокв. Також можливе рішення зворотного завдання, вказавши загальну висоту всієї будови та плановану висоту стелі мансардного поверху програма розрахує кути нахилу конькових та бічних крокв.
Розрахунок довжини кроквяної ноги
Незалежно від того, чи є кроквою частиною нижньої або ковзанної худоби формула розрахунку однакова в обох випадках: L=H/sinα(β), де
- L - Довжина кроквяної ноги;
- Н - або висота мансардного приміщення Нм, або висота конькового сегмента Нк.
- α/β – відповідні кути нахилу стопіл.
Розрахунок навантажень на конструкцію даху та визначення оптимального перерізу кроквяних ніг
Основне навантаження на несучі елементи даху надає матеріал покрівельного покриття, а також снігові та вітрові навантаження. У цьому закладається запас міцності у разі стихійного лиха, наприклад, ураганного вітру нетипового цієї території. При підборі перерізу оперують таким поняттям, як розподілене навантаження. Ця величина залежить від кількості крокв, відповідно від кроку їх встановлення – чим він менший (більша кількість кроквяних ніг використовується), тим меншого перерізу буде кожен елемент.
Калькулятор для розрахунку кроквяної системи мансардного даху більш складний і вимагатиме інформації не лише про вугілля нахилу покрівельних скатів, а й про розташування споруди на місцевості, та про регіон будівництва, щоб визначити рівень снігового та вітрового навантаження.
Тип покрівельного покриття
На даний момент найбільш популярними покрівельними матеріалами для будівництва мансардного поверху є:
- Металочерепиця – характеризується високою міцністю, стійкістю до механічних пошкоджень, вицвітання, температурних перепадів. Надає широкий вибір рельєфів та багату палітру кольорів;
- Покрівельний профнастил - основні експлуатаційні показники аналогічні металочерепиці, проте декоративні можливості сильно обмежені. Переважно використовується як покрівля будівля промислового та технічного призначення;
- Целюлозно-бітумні листи (ондулін) – має обмежений період експлуатації (15-20 років), вицвітає на сонці, під впливом морозів стає крихким. У нормальному стані демонструє також досить низьку механічну міцність;
- Керамічна черепиця – має високі естетичні та експлуатаційні показники, проте велика вага покрівельного матеріалу призводить до необхідності використання посиленої кроквяної конструкції.
Корисне відео
Снігові та вітрові навантаження
Зони снігового та вітрового навантаження визначаються за спеціальними картами. Залежно від цього у якій зоні перебуває будинок при розрахунку формулу мансарди підставляються ті чи інші коефіцієнти.
Розрахунок товщини утеплювача
Аналогічно розраховується товщина теплоізоляційного матеріалу для мансарди. За спеціальною картою вибирається коефіцієнт теплоопору в регіоні будівництва – це значення поставляється у програму, після чого вказується тип теплоізоляційного матеріалу, а також матеріалу для внутрішнього оздоблення із зазначенням товщини обшивки.
Розрахунок площі покрівельного покриття
Розрахунок площі покрівлі елементарне завдання, під яке в універсальності калькуляторах навіть роблять окрему функцію. Як правило, калькулятор для розрахунку покрівлі використовується виключно сайтами з продажу покрівельних матеріалів. Розрахунок здійснюється за такою формулою: S=2×D×(Lm+Lk), де
- S – загальна площа покрівлі. При покупці покрівельного матеріалу необхідно враховувати специфіку його укладання. Фактично у кожного типу покрівлі існує коефіцієнт або відсоткове відношення, на яке необхідно збільшити кількість покрівельного матеріалу для придбання.
- D – Довжина даху по лінії карниза чи ковзана;
- Lm - Довжина крокви нижнього звису мансарди;
- Lk Довжина конькового крокви.
Онлайн калькулятор покрівлі
Щоб дізнатися зразкову вартість мансардної покрівлі, скористайтеся наступним калькулятором :
Корисне відео
Висновок
Важливо враховувати, що площа, переріз і тип обрешітки вибираються для кожного покрівельного матеріалу індивідуально.
Ще важливіше розуміти, що дані, що надаються онлайн калькуляторами будь-якого типу неточні, вони придатні лише для того, щоб власник будинку зміг зорієнтуватися при виборі будівельної фірми підрядника.
