Расчет крыши ломаной: Ломаная крыша стропильная система расчет с размерами

Ломаная крыша стропильная система расчет с размерами

Любой, наверное, хозяин загородного участка старается использовать свою территорию с максимально возможной полезностью. Хочется, чтобы и дом был вместительным, и чтобы было где гостей принять, и для мастерской отвести место. В то же время, на выделенных «сотках» особо не разгуляешься – необходимо оставить территорию для своих «сельхозугодий», для уютного двора, для гаража или автостоянки, для хозяйственных построек. Выход очевиден – «расти вверх». Двухэтажные полноценные здания – это доступно далеко не каждому, но можно постараться задействовать под полезную площадь чердачные помещения. Одним словом, оптимальным решением становится строительство дома с мансардой.

Ломаная крыша стропильная система расчет с размерами

Ну а если возводить мансарду, то лучше всего обратить внимание именно на ломаную конструкцию крыши. При равных размерах в плане с двускатной, такая система дает значительный выигрыш в полезной площади, пригодной в том числе и для полноценных жилых помещений. Безусловно, подобный подход в определённой мере отражается на возрастании сложности расчётов и монтажа стропильной конструкции, но для трудолюбивого, умелого и старательного хозяина это не должно стать препятствием.

Итак, настоящая публикация призвана показать, что, если выбрана ломаная крыша стропильная система, расчет с размерами вполне можно провести собственными силами, чтобы получить гарантированно прочную конструкцию. Причем, для такого самостоятельного проектирования не потребуется знаний специальных прикладных программ. Предлагаемый алгоритм, безусловно, упрощен, и не может сравниться по точности с профессиональными расчетами, и если затевается строительство крупного здания со сложной конфигурацией крыши – так или иначе, придется обратиться к специалистам. Но для типичной мансарды ломаного типа над среднестатистическим жилым загородным домом или гаражом – он вполне оправдан.

Особенности стропильной системы ломаного типа 

Принцип устройства мансардной крыши ломаного типа

Итак, что же из себя представляет стропильная система ломаного типа?

С некоторой долей условности ее можно отнести к разновидностям двускатной. Но главное отличие в том, что каждый из скатов не представляет собой единой плоскости от конька до карнизного свеса. По определенной горизонтальной линии она «ломается» на две, причем верхняя часть ската имеет куда меньший угол крутизны по сравнению с нижней.

Характерная особенность ломаной крыши понятна уже из ее названия – каждый из скатов «ломается» на две плоскости, различающихся углом наклона к горизонту

Для чего это делается? Ответ очевиден. Если организовывать жилую мансарду под обычной двускатной крышей, слишком большая площадь приходится на «мертвые зоны» — по краям чердачного помещения вдоль линии карнизов. Безусловно, предпринимаются определенные меры, чтобы полезно использовать и эти участки, но возможности все же весьма ограничены, а сделать полноценный потолок, который не будет создавать «давящего» на голову ощущения, то есть с нормальной, привычной для человека высотой, получается только в центральной области чердака. Казалось бы, можно увеличить крутизну скатов – но это приводит к совершенно не оправданному росту высоты конька – такая крыша труднее в монтаже, требует большего количества материалов, и при всем этом – чрезмерная высота всегда становится причиной роста уязвимости конструкции от ветровой нагрузки, снижения общих прочностных характеристик. Одним словом, хлопот с возведением такой стропильной системы (тем более, если это планируется делать самостоятельно) – не оберешься!

А выход прост – повысить крутизну скатов только на «обитаемом» уровне чердачного помещения, до нормальной высоты потолка, а затем перейти к малому углу уклона, чтобы крыша не получалась слишком высокой. Давайте для наглядности посмотрим на один характерный пример.

Сравнение «полезной вместимости» мансардного помещения в домах с крышей обычного двускатного и ломаного типа

Для «чистоты эксперимента» возьмем два здания, с совершенно одинаковыми размерами в основании, например, с шириной стены по фронтонной части в 6 метров (как показано на иллюстрации). Высота стены до линии перекрытия – 4 метра, и такое же расстояние отложено по вертикали от перекрытия до высшей точки крыши – конька. Различие – в конструкции крыши: слева обычная двускатная, справа – ломаного типа.

Примем, что желательная нам высота потолка в жилой мансарде должна составлять 2,5 метра, и попробуем «вписать» это помещение в пространство чердака. Если даже не обращать внимания на проставленные размеры, то результат, как говорится, виден «невооружённым глазом».

Ну а если оперировать языком цифр, то видно, что даже при весьма большой крутизне скатов в двускатной крыше (а здесь она составляет около 53 градусов), ширина пространства, удовлетворяющего требованию комфортной высоты потолка – чуть больше 2 метров. Иное дело – в мансарде со стропильной системой ломаного типа – ширина «обитаемой зоны» возросла практически вдвое. Еще показательнее это будет выглядеть, если вычислить площадь такого помещения – очевидно, что при довольно скромных размерах здания, скажем, при длине дома в 8 метров, только выигрыш в площади составит порядка 16 м². А это, согласитесь, размер вполне приличной комнаты в городской многоэтажке!

Так что, несмотря на повышенную сложность в возведении крыши ломаного типа, такая затея выглядит вполне оправданной.

Основные элементы конструкции мансардной ломаной крыши

Теперь давайте взглянем, из каких же элементов состоит конструкция стропильной системы ломаного типа. Сразу оговоримся о том, что схем существует немало, и все их рассмотреть – в масштабе одной статьи просто нет возможности. Поэтому выделим две основных, наиболее часто применяемых при самостоятельном строительстве.

Схема расположения основных деталей системы ломаного типа с опорой мансардных стропил на мауэрлат

На схеме показаны следующие детали:

Стены здания (поз.1) в которые еще при их возведении вмурованы балки чердачного перекрытия (поз. 2). Обратите внимание – в данном случае они расположены даже несколько ниже верхнего обреза стен, что дает определенный выигрыш в высоте мансардного помещения. Но нередко они укладываются и вровень с верхним окончанием стен.

По стенам (по их карнизным сторонам) установлен мауэрлат (поз. 3) – брус, который станет опорой для основных, так называемых мансардных стропильных ног (поз. 4). Чаще всего эти стропила исполняются по наслонной схеме, то есть имеют в верхней части упор на вертикальную стройку (поз. 5). Вся «анфилада» таких стоек по все длине крыши связана общим брусом — прогоном (поз. 6). В верхней части противоположные стропильные ноги, закрепленные на стойках с прогонами, соединены затяжкой (поз. 7). Эта затяжка играет роль усиливающего элемента конструкции, но кроме этого – становится основой для подшивки потока мансардного помещения. То есть ее расположение в данной схеме обычно принимается с учетом комфортной для хозяев высоты потолка.

Основные стропильные ноги, несмотря на то что являются наслонными, все же испытывают немалые нагрузки на изгиб и на сжатие – просто в силу своей длины и особенностей расположения под большим углом. Поэтому их необходимо разгружать, то есть усиливать дополнительными деталями. В этом качестве применяются подкосы – диагонально расположенные опоры (поз. 8) и (или) дополнительные затяжки (поз. 9).

Как правило, крутизна этого ската, сформированного основными, мансардными стропилами, выдерживается в диапазоне от 60 до 70 градусов, хотя может быть даже больше. Это, кстати, дает еще один «плюс» – на плоскости, расположенной с таким уклоном, зимой не будут задерживаться снежные массы, и их при расчете данных стропил можно не принимать во внимание.

Верхние скаты формируют коньковые стропила (поз. 10). Они, безусловно, значительно короче, и обычно располагаются под углом к горизонту от 15 до 30 градусов. Здесь можно применить и висячую схему расположения стропил, без центральной опоры. Но для надёжности нередко и на коньке устанавливается стойки или бабки (поз. 11) с пущенным по ним коньковым прогоном, и тогда, по сути, стропила превращаются также в наслонные.

Еще один нюанс данной схемы. Так или иначе, но создавать карнизный свес крыши над стенами, чтобы защитить их от прямого попадания влаги, придется. Значит, мансардные стропила должны иметь определённое удлинение (поз. 12) для формирования этого свеса планируемой ширины. Другой вариант – использование дополнительных деталей – так называемых «кобылок», с помощью которых наращивается длина стропильных ног. Это будет несколько подробнее рассмотрено ниже.

Цены на крепления для стропил

крепления для стропил

Пример такой конструкции крыши показан на иллюстрации ниже.

Пример стропильной системы ломаного типа с мансардными стропилами, закрепленными на мауэрлате, и с их удлинением для формирования карнизного свеса

Теперь рассмотрим вторую схему, обратив внимание на принципиальное отличие.

Карнизный свес формируется за счет выноса за пределы стен балок перекрытия

В целях максимально полезного использования объёма чердачного помещения, очень часто мансардные стропильные ноги крепят не на мауэрлате, а на балках перекрытия, уложенных на верхних торцах стен здания и вынесенных наружу на необходимое расстояние (поз. 2а). Выигрыш в ширине получающейся комнаты – очевиден. Кроме того, решается еще одна проблема. Вынос балок перекрытия сразу формирует карнизный свес необходимой ширины (поз. 12а). Впоследствии останется лишь подшить его снизу досками или панелями-софитами.

Стропильная система ломаной крыши с вынесенными за пределы стен здания балками перекрытия

Основные требования, учитываемые при проектировании ломаной стропильной системы

Чтобы закончить вопрос с общим устройством и перейти вплотную к расчетам стропильной системы, имеет смысл перечислить основные требования, которые к ней предъявляются.

  • Как правило, высота потолка в мансардном помещении принимается не менее 2200 мм – в противном случае неизбежно постоянное давящее ощущение от близкорасположенной потолочной поверхности. Отсюда и начинаются основные расчеты других деталей системы.
  • При определении типа кровельного покрытия стремятся выбрать материал с небольшой удельной массой – тяжелую кровлю разместить на крутом скате мансарды будет значительно сложнее, да и надежность установки может быть не гарантирована.
  • Стопила, в особенности – основные, мансардные, нередко получаются весьма большой длины, и, скорее всего, потребуется установка усиливающих элементов конструкции (подкосов или затяжек). Промежуточные вертикальные стойки под круто расположенными стропильными ногами становятся малоэффективными.
  • Необходимо иметь в виду, что мансарда, если она задумывается жилой и «всесезонной», всегда отличается выраженно большим количеством теплопотерь, так как, по сути, вообще не имеет со стороны скатов кровли никакой термоизоляционной преграды. Все это налагает особые требования к утеплению, которые также могут сказаться и на линейных параметрах деталей стропильной системы. Вместе с тем, слой термоизоляции кровли в большинстве случаев потребует еще и качественной вентиляции утеплителя, иначе он быстро напитается конденсационной влагой и потеряет свои качества.

Мансарда практически всегда требует надежной термоизоляции, и это может сказаться на размерах деталей ее конструкции

  • Для строительства мансарды ломаного типа следует употреблять только качественный пиломатериал хорошей степени просушки (остаточная влажность не более 20%) – никому не нужны деформации этой сложной конструкции при усыхании древесины. Не следует приобретать древесину с обилием сучков, с продольными трещинами, с синевой или другими признаками биологического разложения. Перед монтажом элементов системы все они должны получить полноценную обработку специальными составами, защищающими дерево от гниения, поражения плесенью, грибком или насекомыми, повышающими противопожарные качества материала.

Обработка пиломатериалов пропиткой, повышающей их биологическую стойкость и противопожарные качества

Вот теперь, познакомившись с особенностями стропильной системы ломаного типа, можно перейти к ее самостоятельным расчетам.

Как выполнить самостоятельный расчет ломаной стропильной системы

В интернете можно, при желании, отыскать программы расчета стропильных систем, выполненных как в виде специальных приложений, так и по типу алгоритма для использования, скажем, в Microsoft Excel. Мы же предлагаем упрощенную систему расчета, которой, впрочем, будет вполне достаточно для самостоятельного проектирования ломаной крыши для собственного дома небольших размеров или хозяйственной постройки.

В отличие от предлагаемых программ, когда у пользователя только запрашиваются данные, а сама процедура расчета для него остается «за семью печатями», мы проведем вычисления поэтапно, с объяснением каждого выполняемого шага. Это, кстати, поможет и глубже разобраться в конструкции системы и в основных взаимосвязях ее элементов.

Взаимосвязь «крутизна ската – высота помещения мансарды – ширина помещения»

В качестве исходных данных у хозяина дома всегда будет ширина здания (Вд)– размер той стены, над которой станет формироваться фронтон крыши. Кроме того, наверняка имеются пожелания о высоте потолка в мансардном помещении (Нм). Значит, необходимо отследить взаимосвязь – как будет влиять крутизна нижнего ската мансардной крыши (угол а) на вместимость образующегося по

Ломаная крыша своими руками — Всё о кровле

Делаем ломаную крышу самостоятельно

Обычная двускатная крыша имеет сравнительно небольшое свободное пространство, поэтому зачастую при строительстве загородных домов изготавливается ломаная крыша своими руками. Данный вариант является оптимальным и в той ситуации, когда планируется мансардная жилая зона.

Расчет нагрузок на ломаную крышу.

Итак, как построить ломаную крышу правильно?

Для начала требуется заготовить материал. В основном применяются деревянные брусья из древесины хвойной породы 50х100, которая к тому же имеет сравнительно недорогую стоимость. Они понадобятся для возведения стропильной части, без которой невозможна конструкция ломаной крыши .

Для устройства обрешеточной части понадобятся обрезные доски сечением 50х150 мм. Чтобы рассчитать объем, необходимо учитывать особенности кровельных материалов и площадь дома, которые в каждом отдельном случае разные.

Крепление стропильной конструкции выполняется металлическими скобами и кронштейнами, которые соединяются при помощи саморезов.

Мауэрлатные балки прикрепляются на устроенные ранее шпильки, диаметр которых 16-22 мм по длинной стороне стены.

Монтаж ломаной крыши выполняется так же, как и устройство обычной двускатной, только нужно учесть более массивные стропильные перекрытия.

Определившись со всеми параметрами и размерами, можно приступать непосредственно к устройству ломаной конструкции.

Как сделать ломаную крышу

Один из вариантов пропорций для ломаной крыши

Необходимо установить балки перекрытий (сечение 200х100 мм) и мауэрлат, которым является брус из дерева, укладываемый на стены здания. Его исключение возможно лишь в том случае, если выполняется строительство кровли бревенчатых, брусовых либо каркасных деревянных домов. В таких случаях в качестве мауэрлата используют верхние венцы бревен или верхние брусья.

Мауэрлатом обычно являются брусья 150х150 либо 100х150 мм. Они укладываются в одной плоскости с внутренними поверхностями стен. Снаружи можно применить наличие защитного заграждения из кирпича. На стены дома перед укладкой мауэрлата требуется рубероидная гидроизоляция (1-2 слоя).

Сам мауэрлат может крепиться к стене несколькими способами:

  1. Закрепляться скобами в брусья, которые вмурованы на 2-3 ряда ниже стенного верха.
  2. Если строительство здания выполнено из пенобетона либо газосиликата, под кровлей делается пояс из железобетона, в который при заливке происходит закладка резьбовых шпилек (диаметр 12-14 мм, шаг 150-200 см). В мауэрлатных брусьях просверливаются отверстия, которые нужно рассчитать согласно данным шпилькам, далее брусья монтируются и прикрепляются при помощи гаек и шайб.
  3. В кладку из кирпичей ниже верха стен ложится 3-4-миллиметровая проволока из стали, концы которой выпускаются перпендикулярно стене и имеют достаточный выпуск для обвязки мауэрлата.

Требуется строго вертикальное выставление стоек по двум линиям. Вначале они устраиваются по краям (брус 150х100 мм), потом, после натягивания шнурка, выставляются промежуточные (сечение 150х50 мм). При этом шаг между ними должен быть не больше трех метров. Выполняем закрепление всех стоек при помощи временных распорок. Желательно стоечную высоту брать на 10-15 см выше чистовой потолочной высоты.

На стойки сверху происходит устройство прогонов из досок 150х50 мм, устанавливаются остальные стойки. Распорки можно уже не употреблять.

На прогоны крепятся ригели (затяжки), можно использовать в качестве крепежа кровельные уголки. Под затяжки ставится временная подпорка, чтобы в дальнейшем, устанавливая стропила верхнего ската, можно было спокойно работать, не опасаясь их поломки и провисания. После этого требуется ригели скрепить при помощи доски, чтобы увеличить жесткость конструкции.

Установка стропильной части

Для этого приготавливается шаблон, делаются верхние запилы, нижние размечаются по месту и крепится само стропило. На данном этапе рекомендуется установка заглушек для утеплителя.

  • устанавливаем стропила верхних скатов;

Вначале изготавливается стропильный шаблон. Для этих целей подойдет любой из обрезков досок 150х25 мм.

Расчет и создание стропильной системы ломаной крыши.

Далее он закрепляется строго по вертикали на крайней затяжке. Один из углов данного отрезка должен иметь совпадение с геометрическими центрами крыши.

Затем берется подходящая доска тех же размеров, прикладывается и при помощи карандаша отчеркиваются верхний и нижний запил.

По шаблону изготавливаются еще 2 стропила и устанавливаются, при этом первая пара стропил закрепляется подкосами, во избежание ее падения.

Таким же методом монтируются и оставшиеся стропила. Промежуточные можно скрепить дополнительно доской, чтобы уменьшить количество подпорок.

  • требуется наличие подвесок из доски 150х25 мм, чтобы предотвратить провисание ригелей, когда уберутся временные подкосы;
  • правильно выполняется строительство фронтонного каркаса и последующая его обшивка;

Для этого требуется наличие дополнительных стоек, выполняющих функции каркаса фронтона .

Точную установку контролируют натянутым по низу стропил шнурком.

Выполняем оконные проемы. Их размеры и конфигурация выбираются согласно предпочтениям домовладельцев.

  • производится подшивка карнизной доски по периметру всего здания. Лобовую доску (прикрепляется к торцам балок) делают при помощи рук из досок 200х25 мм.

Снизу к карнизу подшивается две доски 100х25 мм, чтобы в последующем при отделке снаружи произвести устройство софита, без которого мансардная крыша не будет смотреться.

При этом следует учесть, что если при монтаже водосточной системы будут применяться металлические держатели для желоба, то их установкой нужно заняться на данном этапе (укладывать нужно непосредственно под гидроизоляционное основание из пленки). Рекомендуется выполнить устройство сайдинга на лобовых досках, что позволит облегчить работу в дальнейшем. Если держатели из пластика, то можно сделать это и позднее. Мансардная крыша с применением пластиковых деталей смотрится элегантнее.

Работы по обрешетке и пароизоляции

  • строительным степлером закрепляется на стропилах первая полоса пароизоляционной пленки. Если имеются леса, то это только упростит работу;

После прикрепления пленки к стропилам прибивается контробрешетка (рейки 50х25 мм).

Но учтите, что должны оставаться места под нахлесты последующих полос изоляции (около 10-15 см).

В данном случае расстояние между досками зависит от вида кровельного покрытия, при приобретении которого имеется наличие инструкции, где детально описывается схема обрешеточной части под этот материал. Но обычно шаг равен 20-25 см, т.е. она размещается таким образом, чтобы доски приходились на те места, которые удобны для крепежа (волны) и выдерживают нагрузку покрытия. Таким методом покрывается вся крыша.

  • далее выполняются фронтонные свесы и отливы, происходит это следующим способом:
  1. Ветровая доска (150х25 мм) подшивается к выступающим обрешеточным концам при помощи саморезов.
  2. Происходит вставка и закрепление саморезами кобылок фронтонных свесов из доски 150х25 мм. Требуемый шаг составляет около 100 см.
  3. Снизу к кобылкам подшиваются доски 100х25 мм, которые в дальнейшем обшиваются сайдингом .
  4. Необходимо наличие треугольных кобылок, изготовленных из обрезков досок 150х50 мм. Далее крепим их на вынос и монтируем к ним 2 доски 100х25 мм. В последующем они подлежат отделке сайдингом.

На этом мансардная конструкция готова. Осталось лишь положить кровельное покрытие, что не составит особого труда. Передвигаться при его монтаже следует осторожно, чтобы избежать повреждений крыши и не упасть самому.

Поделитесь полезной статьей:

Ломаная крыша своими руками

Благодаря эргономичности и экономичности строительство ломаных крыш и возможности правильно применить чердачное пространство очень известна. Организация утепленных и неутепленных чердачных помещений используют в этой технологии. Эта технология отличается от традиционной тем, что кровельная конструкция здесь идёт с переменным углом наклона скатов, а в обычной – двухскатная система. И поэтому тем желающим, кто хочет сделать такую крышу с чердачным этажом нужно понимать, каким образом устроена система ломаной крыши и как определяются размеры материалов для ее возведения.

Расчеты стропильной системы ломаной крыши

Один из самых известных представителей разряда ломаных крыш – это 5-угольное построение с видимым отличием в углах наклона скатов. Даже при условии незнания всех тонкостей возведения ее, есть возможность разобраться в том, что конструкция устроена из двух ярусов, установленных друг на друга. Располагается мансарда в нижнем фундаментальном ярусе, которая дала еще одно название ломаным крышам. Укрепляющий нижнюю часть крыши, менее обширный ярус-макушка, придаёт форму построению в области вершины. Но использование «ломаной» технологии невозможно всегда узнать по внешнему виду крыши. Крыша может выглядеть как простое двускатное сооружение, зато угол наклона скатов верхнего и нижнего уровня может быть равноправным. Существует бессчётное количество вариаций ломаных крыш, только вот все строятся по одному и тому же принципу – путём возведения двух, или более ярусов.

Немного об особенностях стропильной структуры

Создание стропильного каркаса для двух отделов чердачной крыши производиться по правилам, исходящих от обычной технологии постройки скатных крыш. Низ основы ломаной крыши конструируют с помощью наслонных стропильных упор «ног». В верхней части возможно применение как наслонных, так и висячих стропилин. Низ наслонных стропилин вправе основываться на мауэрлат «Мауэрла́т — элемент кровельной системы здания. Представляет собой брус или бревно, уложенное сверху по периметру наружной стены.» или на брусья перекрытия.

Основой для верхушки в большинстве случаев используется деревянная рама, наряду с этим, которая играет роль каркаса одной из стен чердака. В организации верхней части крыши обычно направлены на благоустроенность работы для деятеля.

Угол наклона скатов нижнего яруса крыши, по обычаю, гараздо отвеснее, чем верхнего. Они-то и есть явным примером применения «ломаной» технологии в постройке крыши, в виде излома. Тем не менее отвесность нижнего и верхнего яруса скатов может быть одинаковой, отчего ломаное построение может казаться обычной двускатной крышей. Из-за необходимости каркаса нижнего яруса обеспечивать возможность организации используемой области, возводят крышу типичным для ломаных крыш образом. То есть стропильная конструкция обязана располагать нужными деталями с установленной передающей способностью для постройки стен и потолка не утепленного или утепленного чердака.

Детали нижнего и верхнего ярусов рассчитываются отдельным образом, так как на стропильные ноги нагрузки воздействуют неравномерно. Также в пятиугольной ломаной крыше безусловно определяется наличием двух частей, скаты, имеющие разный угол наклона и чаще всего разную длину.

Нагрузки. Его виды и совокупная величина

Трудные расчеты, которые приводят проектировщики строительных компаний не имеет смысла рассматривать, так как каждый расчет индивидуален. Для вас это сделают специалисты. В сети хватает достаточно программ, которые могут за несколько секунд решить сложные математические операции по вычислению сечения стропил, балок и опор. Разберем какие типы нагрузок на стропилы верхнего и нижнего яруса и перекрытие следует знать.

Расчеты нижних стропил производится на сжатие с изгибом, а чаще, только на сжатие, так как крыши таких схем делаются, по стандарту, для более отвесных откосов, на которых снег не держится и основной нагрузкой становится ветер и вес верхнего треугольника. А ветер, даже ураганной силы, вряд ли сломает стропилина, скорее сорвет покров или сбросит всю крышу. Тут уже выступают противоветровые мероприятия: монтаж проволочных скруток и сплетение крыши к единому пояску стены резьбовыми анкерами.

Буквальную мощность от веса снегового покрова, которая требуется для расчета направляющей способности стропильных конструкций в конкретном месте постройки, необходимо определить в районных строительных компаниях или установить по картам СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия». Номер снегового региона формируется по карте районирования, которая была составлена по расчетным данным снежного покрова на территории страны. Потом из нижеследующей таблицы выбираем подходящую этому региону снежную нагрузку.

Ветровая нагрузка необходима для расчета крепкости стропильной системы. Для её описания снова же используем карту районирования, но уже составленную по величине давления ветра.

Этот коэффициент нужен для стропильных ног обоих ярусов крыши, так как крутую часть порывистый ветер может сорвать и вынести.

В регионах с высокой ветровой нагрузкой усиливается частота укрепления стропильных ног к стенам, то есть они крепятся проволками почаще, чем просто через одну. Для живучести прибавляется количество ветровых связей – откосов, упор, досок или реек, которые прибиваются к четырем и более стропилинам. Вес их нужно учесть при вычислениях общего веса кровельного перекрытия.

Нагрузка веса кровельной конструкции

Масса кровли – это комплексная характеристика с индивидуальными особенностями. По существу, это вес кровельного челнока определенного утепленного или не утепленного устройства с отчетливым видом покрытия и устроенной специально под покрытие сплошным или редким каркасом. Иссчисляется она на 1 метр кровельной площадки.

Средние значения веса покрытий можно найти по таблице в интернете. Так же в сети можно найти множество фото и чертежей ломаная крыша своими руками. Необходимо принять в расчет, что при использовании выступающих материалов для кровли массу снежного покрова следует увеличить на 10 процентов. Например, если устанавливается шифер или профнастил с большой волной, то нужно иметь на виду, что снеговой кров в каналах может накапливатся и лежать днями.

Масса обрешетки – самая весомая составляющая кровельной постройки. Вес каркаса взаимосвязан с видом покрытия. Структура мягкой крыши нуждается в сплошном настиле из досок, пластов влагоустойчивой фанеры или листов ОСП. Профили из жести, шифер, глиняная черепица устанавливаются на смонтированные с необходимым шагом брусья. Масса каркаса «основы» прибавиться за счёт монтажа диагональных ветровых соединений в местах с наибольшей ветровой нагрузкой. Вес утепления тоже рассчитывают в отдельном порядке.

Для чего необходимы пределы

Каждая деталь крыши может быть под различным видом нагрузок. Вся совокупность нагрузок не должна повергаться деформированию и неисправности, что может привести к обязательной починке. Расчёт несущих построений по стандарту делается с учетом двух предельных значений, это

  • Максимальная прочность – состояние, в случае превышения которого приводит к разлому строительной структуры, к потере устойчивости.
  • Максимальное деформирование – состояние, в случае превышения которого приводит к непозволительному провесу, в результате чего изменяется геометрия конструкции и ломается узловая связь.

Среди нагрузок, которые действуют на кровлю есть: осадки зимние, ветер, своя масса, вес людей, мебели, которые используют чердак. Влияние нагрузок может быть одновременным, поочерёдным и в сочетании вроде как мебель+человек+ветер; снег+человек и так далее.

Благодаря расчётам предусматривается максимальная вероятность влияния нагрузки предельной величины.

Постройка ломаной крыши своими руками

Перед тем, как начинать строить стропильную систему для ломаной крыши, необходимо сделать расчёт деталей системы и создать проект. Представим, что этот этап сделан.

Посмотрим один из стандартных примеров постройки чердака с двумя ярусами наслонных стропилин, скрепленными сверх кирпичной коробки. К мауэрлату будем закреплять стропильную конструкцию, то есть к деревянной рамке из балки 150х200мм, поместив на одном уровне с внутренним периметром стенок. По внешнему краю коробки помещён ряд кирпичей, которые маскируют маэрлат и снимают часть распорочной нагрузки. Верхняя часть мауэрлата обязана быть выше кирпичного укрепления на 2-3 сантиметра.

Монтаж балок перекрытия

Постройка конструкции начинается с установки самых крайних брусьев, вынос которых определяет ширину карнизного стреха. Дальше по стягивающей между крайними брусьями помещаем промежуточные элементы с шагом, равным протяжённости между стропильными ногами. Для утепленных стропильных систем шаг рекомендуется возводить равным ширине плиты теплоизолятора, чтобы теплоизолятор плотно сидел в нужном для него межстропильном месте. Для неутепленных построек шаг соразмеряется так, чтобы вместилось целое количество стропильных ферм с равномерным промежутком между ними.

Размер бруска для постройки перекрытия 100х200мм. При умещении балок подгоняем их верхнюю плоскость, если не получается поставить строго в горизонталь. Умещение делаем через подтески маэрлата или подкладки щепы под балку. После укрепления брусьев к маэрлату устанавливаем к их торцу короткий брус, таким образом, чтобы они создали плоскость для фронтовых карнизных свесов. Расстояние между короткими брусьями не важен, хоть даже и 1м или вроде того.

Установка стен чердачного пространства

Делаем отметки на построенном перекрытии линии размещения ряда опор для стропильных ног нижнего яруса. Одновременно с опорной функцией они в роли каркаса для стен чердака.

Поступаем таким образом:

  • Используем брус 100х150мм, которая длиннее на 10 см, чем чистовая высота чердачного потолка; с её помощью монтируем угловые опоры. Согласовываем вертикальность опор с помощью отвеса, укреплять будем после того только, как удостоверимся в идеальности установки. Для полной устойчивости укрепляем их положение временными подпорками.

По подобию устанавливаем упоры посреди торцовых стен.

  • Угловые упоры соединяем шнуркой, чтобы определить место монтажа промежуточных подпорок. Для создания промежуточных подпор сойдёт материал 50х150мм с равной угловым подпоркам высотой.
  • Сверх двух уровней подпорок складываем балки, изготовленные из досок 50х150мм. В промежуточных упорах больше нет необходимости, построенные стенки будущего чердака крепки и без них.
  • Чтобы сформировать потолок необходимо установить доску ребром на балки.
  • Доску 25х150мм возводим сверх строящегося чердака. Нет необходимости её монтировать по оси конструкции. Лучшим решением будет параллельно проложить, отступаяя от оси 20-30 сантиметров.

Подгонка стропил нижнего уровня

Стропилы нижнего уровня крыши «ломаной» технологии производятся и устанавливаются обычным наслонным способом:

К торцу возводимого сооружения устанавливаем доску 25х150мм нужной длины и техническим карандашом чертим линии верхнего и нижнего запила. При условии, что в геометрии стропильной конструкции нет недочётов, этот образец можно использовать для производства всех стропилин нижнего ряда.

Если же есть отклонения в работе, делаем монтаж только крайних ног и протягиваем между ними шнурок. По образцу на других стропилинах оставляем только верхний запил. Со шнуровкой сочетая верхнюю часть заготовки, нижнюю линию размечать необходимо по факту.

Ставим стропильные ножки. Укрепляем их к брусьям перекрытия скобами или железными уголками, а сверху к балкам гвоздям, несколько штук.

Случается иногда, что для перекрытия нижней покатой поверхности по всей длине не хватит одной лишь доски. В этих случаях стропилину устанавливают из двух коротких досок, укрепленных куском материала подобного сечения длиной в 1 метр и больше. Но, желательнее всего сделать заказ досок нужной длины, чтобы ослабить сооружение скрепленными участками.

Монтаж стропильных ножек для верхних скатов

Чтобы изготовить и сделать монтаж верхних стропил для начала необходимо сделать отметку центральной оси. Для того, чтобы это сделать нужно обрезок дюймовки прикрепить к самой крайней потолочной доске чердака обязательно вертикально. Ребро обрезка должна точь-в-точь совпадать с отмеченной на схеме основной оси стропильной конструкции ломаной крыши, после:

Делаем мерку к грани дюймовки для создания образца и делаем отметку на ней линии запилов, верхнюю часть из которых проводим прямо вдоль отмеченного куска оси.

Производим по образцу несколько стропильных ножек для верхних скатов. Если нет сомнений в правильности построенного каркаса, изготавливаем сразу пару фуражировок. В другом случае действуем так же, как и с нижними парами.

Монтируем первую пару стропилин, позвав кого-то в помощь. Одному с установкой не пересилить, так как у них нет верхней поддержки. Чтобы только созданная укрепленная стропильная система не развалилась, подпереть её откосом.

Пристраиваем остальные стропильные фермы верхней части конструкции. Необходимо подставить их подкосами через 3-4 штуки. Угол наклона откосов обязан быть больше 45 градусов.

Нужно чередом следовать пути их склона.

Покрытие внешних сторон и создание обрешетки

Не имеет вовсе значение запроектированный тип и шаг установки каркаса, всё равно по линии «хребта» и линии перелома откосов обрешетку делают сплошной. Наперекор направления стропильных ножек «пристреливаются» две доски с зазором 2-3мм между ними. Точно самый сплошное сооружение устраивается в ендовах, если таковы есть, вокруг чердачных окон и дырок для дымохода. Если используются мягкий вариант кровельного покрытия каркас устанавливается сплошной по всей площадке уклона. В случае, если толщина утеплителя равняется или больше ширины стропил, впереди каркаса устанавливается контркаркас, встраиваемая путем монтажа удаленного бруса. Нужен он для образования зазора между гидроизоляцией и покрываемым материалом. В дистанционном бруске нет необходимости в том случае, если толщина теплоизоляционных плит даёт возможность оставить вентиляционный зазор без удалённых хитростей. Также нет необходимости в нем, если строить неутепленную крышу.

По окончанию работ по установке стропильной системы обшиваются карнизы, фронтонные стены, которых называют в деревянном домостроительстве щипцами. Время укладки кровли наступает после устройства прилегающих к фронтонным стенам короткие стрехи.

Показать все варианты построения стропильных конструкций для ломаных крыш своими руками невозможно. Есть различия тип крыш кровли, архитектурных величин, регионы. Есть много разных особенностей, которые применяются в определённых условиях постройки. Но приведённый наш пример прекрасно показывает общий технологический принцип. Эти данные о правилах расчета и схемах постройки должны помочь и обычным мастерам, и хозяевам, который держит под контролем работу наемной бригады.

Сохраните статью

Ломаная крыша — устройство, варианты, инструкция по монтажу

Владельцы частных домов обдумывают каждую деталь своего жилища: тип фундамента, отделку фасадов и форму кровли. Мансардная ломаная крыша является одной из самых популярных конструкций этой части здания.

Устройство

Стропильная система двускатной ломаной крыши отличается от прочих большим количеством изломов на скатах. Считается, что это одна из самых красивых форм, но, при этом, и, как и вальмовая, довольно дорогостоящая. Она обустраивается для домов, в которых планируется жилая или нежилая мансарда.

Особенности стропильной системы:

  1. В отличие от классической двускатной крыши, в данной модели присутствуют специальные ребра жесткости. Эти стойки обеспечивают прочность кровле и создают ровные стены внутри мансарды;

Стропильная система с бабкой

  • Между висячими стропилами и затяжкой обязательно устанавливается бабка. Она гарантирует жесткость затяжки и создает дополнительную опору;
    Схема без бабки
  • В свою очередь, между стойками (их еще называют схватки) и наслонными стропилами (которые придают форму кровле) монтируются подкосы. Они также являются ребрами жесткости, но уже для внутренней системы стропил – стоек;
  • Ломаная полувальмовая крыша также может быть четырехскатная. Количество скатов зависит от высоты стоек – чем они выше, тем больше изломов. Четырехскатная кровля более удобна в эксплуатации;
    Разница между двускатной и четрехскатной ломаной крышей
  • Угол наклона не может быть менее 15 градусов. Односкатная, двух и более ломаная крыша обязательно должна иметь хороший уклон для правильного отвода осадков. В противном случае дом или пристройка с таким видом кровли будет постоянно подтапливаться.
  • Специалисты рекомендуют в качестве материалов для стропильной системы частного дома выбирать хвойные породы дерева. Такие балки выдерживают резкие перепады температур, противостоят воздействию влаги и снега, а также обладают отличными антисептическими свойствами.

    Варианты крыши

    Виды ломаных крыш для частных строений:

    1. Квадратный. Здесь между наслонными стропилами и стойками образован прямой треугольник. Внутренний разрез мансарды напоминает квадрат, откуда схема и получила своей название. Идеальный вариант для домов с небольшой площадью и возможностью обустроить высокую мансарду. Этот вариант идеально подойдет для беседки или небольшого каркасного дома;

    Конструкция квадратной ломаной крыши

  • Прямоугольный. Этот тип конструкции подразумевает увеличение карнизного свеса за счет более широких откосов и балки перекрытия. Этот вариант подойдет, если дома имеет большую квадратуру. Для предупреждения деформации наслонных стропил, подкосы укрепляются при помощи небольших стоек. Так оформляются как жилые дома, так и дачные, т. е. сезонные;
    Пример прямоугольной системы
  • Комбинированная. Эта схема сочетает в себе конструктивные особенности предыдущих. В качестве дополнительных опор могут быть установлены балки подпорок и наслонных стропил. Часто укрепляется бабка. Система применяется для больших жилых мансард. Главным удобством такой конструкции является прочность, благодаря чему на поверхности кровли можно установить башенки или купола. Таким образом часто оформляется коттедж или загородный дом с верандой;
  • Трехфронтонная и более. Узлы фронтона в этой конструкции дополнительно укрепляются специальными элементами, т. к. в противном случае они могут деформироваться. Главным отличием этой конструкции от классической ломаной является наличие особых укрепленных коньковых прогонов. Также здесь присутствуют диагональные стропила, которые значительно больше накосных. Этот тип конструкции используется для кирпичного здания, строения из бруса или блоков. Благодаря такой схеме установки можно сделать интересный интерьер мансарды с ломаной крышей.

    Интерьер мансарды ломаной крыши

  • Помимо этого, ломаная кровля может использоваться для любых подсобных помещений (гаража, бани) и домов со встроенными комнатами (верандами, теплицами и т. д.).

    Видео: Мансардная ломаная крыша

    Перед началом работы нужно сделать чертежи ломаной крыши. Различные варианты с балконом, окнами и прочими элементами есть в свободном доступе в сети интернет, в формате dwg, например. Нужно учитывать, что это модульная конструкция, её узлы требуют соответственного соединения. Для крепления балок между собой используются кронштейны. Чтобы произвести расчет крепежных элементов также понадобится чертеж и технологическая карта.

    Чертеж ломаной крыши с окном Пример профессионального чертежа

    Пошаговая инструкция, как сделать своими руками ломаную крышу:

    1. Сначала монтируется мауэрлат и балки перекрытия. Они будут служить потолком для нижнего этажа. Перед установкой их необходимо обработать антисептиком для защиты от воздействия влаги и микроорганизмов;
    2. Под деревянный скат устанавливается пароизоляция и гидроизоляция. Эти меры нужны для защиты потолка от конденсата из дома и возможной влажности под стойками;
    3. В зависимости от того, какая выбрана планировка, нужно заранее продумать размеры стоек. Стандартно они на 10 см превышают необходимую высоту потолка, т. к. после установки стропильной системы будет производиться внутренняя чистовая отделка;
    4. Нужно отметить, что от размера вертикальных стоек будет зависеть уклон всей крыши. Поэтому подбирайте их высоту так, чтобы кровля была под углом 15 и более градусов. В противном случае, с неё будет затруднен отвод жидкости;

    Пошаговая инструкция с фото

  • Далее, устанавливаются стойки. Их строительство подразумевает монтаж вертикальных балок с временными распорками, которые убираются после установки верхнего перекрытия и бабки. В противном случае, конструкция деформируется и схема кровли будет нарушена;
  • Над стойками устанавливаются доски перекрытия. Для соединения верхнего перекрытия и вертикальных балок применяются специальные угловые распорки. Для установки бабки нижние горизонтальные доски дополнительно укрепляются ригелями. Они гарантирую жесткость временной установки;
  • После производится расчет необходимого расстояния между нижними стропилами. Делать это можно исходя из материала, которым будет перекрываться кровля, или при помощи стандартных значений. Специалисты рекомендуют использовать шаг 1 метр, если площадь большая – 1,2. Они должны быть встроены в вертикальные стойки;
  • Наслонные стропила должны несколько нависать на стены. Это поможет обеспечить дополнительную защиту дома из сруба или пеноблоков от воздействия дождя и снега. По окончанию монтажа, карниз подшивается. Для этого можно использовать пластиковый сайдинг под сруб, профнастил или деревянные доски;
  • Когда крепеж завершен, временные ригеля заменяются постоянными кронштейнами.
  • Стоимость установки стропильной системы профессионалами варьируется в пределах от 1000 у. е. до десятка. Все зависит от выбранной конструкции и размера дома.

    Утепление и отделка

    После окончания монтажных работ выполняется утепление и отделка мансарды с ломаной крышей. Технология теплоизоляции аналогична другим типам кровельных конструкций. На балки сначала укладывается пароизоляционная пленка, поверх неё настилается гидроизоляция. Эти поверхности крепятся с нахлестом, установка производится при помощи тонких маленьких гвоздей.

    Для утепления может использовать прессованная минеральная вата, пенопласт, пеноизол и другие материалы. Монтаж теплоизолятора производится таким образом, чтобы при его установке оставались видимыми просветы между балками – это поможет при дальнейшей отделке.

    Отделка ломаной крыши производится в зависимости от того, какой материал был выбран для покрытия. Сейчас очень популярен ондулин – он отлично переносит перепады температуры и воздействие ультрафиолетовых лучей. Наиболее дешевым и доступным вариантом является шифер. Но проще всего на ломаной крыше работать с панелями металлочерепицы – эта конструкция требует постоянной подрезки покрытия, но с черепицей это не нужно.

    11 Апрель 2016 Автор: Владимир Бакаев

    Источники: http://kryshikrovli.ru/konstrukciya/drugie/stroim-svoimi-rukami.html, http://pochtidoma.ru/stroitelstvo/krysha/lomanaya-krysha-svoimi-rukami.html, http://www.proprofnastil.ru/lomanaya-krysha.html

    Стропильная система ломаной крыши: расчет, проектирование, монтаж

    Изоляционные работы и финишная отделка

    В завершение останется выполнить укладку необходимых изоляционных материалов. Сначала закрепите по каркасу кровельной конструкции пароизоляционную пленку, уложив ее по стропильным ногам и зафиксировав степлером. Пленку крепите с нахлестом, без чрезмерных провисаний.

    Прибивание обрешетки

    Крепление обрешетки на ломаной крыше

    Смонтируйте обрешетку из бруса. Шаг обрешетки подбирайте индивидуально в соответствии с особенностями выбранного финишного покрытия. В некоторых ситуациях для обустройства обрешетки применяется металлопрофиль, но вариант с применением деревянного бруса является наиболее распространенным.

    Уложите теплоизоляционный материал (лучше всего минвату) между стропильными элементами. Утеплитель укладывайте в распор. Со стороны мансардной комнаты дополнительно зафиксируйте утеплитель обрешеткой. К ней же в будущем будет фиксироваться финишное внутреннее покрытие.

    Ломаная мансардная крыша

    Утепление крыши

    Уложите гидроизоляционный материал. Принципы укладки и крепления те же, что и в случае с пароизоляционной мембраной. Приступайте к укладке финишного материала поверх обустроенной влагоизоляции. Скаты рассматриваемой конструкции имеют в своей основе ломаный профиль, поэтому финишное покрытие следует начинать монтировать снизу.

    В местах стыков скатов кровли укладывайте верхний ряд финишного материала так, чтобы он перекрывал нижний ярус и создавал над ним своего рода козырек.

    Укладка кровли на мансардную крышу

    В завершение необходимо установить различные дополнительные элементы кровельной конструкции вроде водосточных желобов, ограждений и пр.

    Готовая ломаная кровельная конструкция, созданная собственными силами, ни в чем не уступает аналогичным постройкам, оборудованным с привлечением профессионалов.

    Ломаная крыша

    Удачной работы!

    Видео описание

    О расчете вальмовой крыши с эркером в следующем видео:

    Онлайн калькулятор позволяет получить приблизительные значения и становится практически бесполезным, если кровля имеет более сложную геометрию и дополнительные детали (люки, окна). Самостоятельно сделать правильный расчет конструкции и не избежать ошибок практически невозможно, несмотря на многочисленные заверения в обратном, рассыпанные по строительным сайтам.

    Создать точный чертеж с подробным описанием всех узлов и соединений способен только человек с инженерным образованием и навыками работы, но не у каждого есть знакомый, которому можно доверить такое ответственное задание. Наиболее практичным решением представляется обращение в профильную строительную организацию, предлагающую немало дополнительных преимуществ:

    • Специалисты компании рассчитают крышу любой сложности

      и проведут монтаж под ключ.

    • Заказчику предоставляется подробная техническая информация

      о достоинствах и недостатках различных типов кровельных покрытий.

    • При расчетах будут учтены

      не только основные (как в онлайн калькуляторе), но идополнительные параметры : вес гидроизоляции и утеплителя, наличие окон, вес оборудования, которое предполагается устанавливать на крыше.

    Монтаж ломаной кровли под ключ — гарантия качества Источник houzz.com

    • Вас проинформируюто ценах на материалы и предполагаемом расходе. Ситуация, когда материала не хватает или, наоборот, остается значительный излишек, исключается.
    • После согласования деталей заключается договор и составляется смета

      , оптимизируются условия доставки и оплаты.

    • Компания предоставляет гарантию

      на произведенные работы.

    Ломаная стропильная система ↑

    Прежде всего отметим, что для расчета сечения деталей стропильной системы и их прочности пользуются специальными программами. Предлагаем один из сервисов для расчета стропил, для использования перейдите, кликнув по картинке.

    Пошаговое устройство каркаса

    Рассмотрим схематически, как правильно установить стропильную систему ломаной крыши.

    • Прежде всего устанавливают балки перекрытия и мауэрлат. Сечение балок должно уже быть рассчитано, и можно сделать это, скажем, по программе (их можно найти, в частности, и в интернет).
    • Стойки строго вертикально выставляют по двум линиям в следующем порядке: сначала крайние, затем, натянув шнуры, промежуточные (расстояние между – меньше 3 м). Высота стоек должна быть на 10 см больше, чем желаемая высота чистовых потолков в помещениях.
    • Сверху на стойки кладут прогоны из досок и устанавливают недостающие стойки того же сечения (необходимости в распорках больше нет). Таким образом, получают конструкции, которые станут каркасом для боковых стен помещения.
    • На прогоны устанавливают ригеля (затяжки), которые крепят при помощи, скажем, кровельных уголков. Их сечения также рассчитывают по соответствующей программе. Эксплуатационных нагрузок они не испытывают.

    В процессе установки ригелей (затяжек), под каждый из них, примерно по центру пролета, ставят временную подпорку. Образовавшееся провисание вполне возможно уменьшить. Причем можно вполне ограничиться использованием дюймовки. Более того, после этого при установке стропил для верхних скатов можно будет уверенно ходить по затяжкам, не боясь, что они вдруг сломаются.

    Все установленные затяжки сверху скрепляют, тем самым делая конструкцию более жесткой. Доску ставят, отступив в любую сторону от оси примерно 20 см. Учтите, что доску нельзя ставить строго посередине.

    • При установке верхних скатов используют шаблон. Берут обрезок доски, подходящий по размерам, и в вертикальном положении его временно закрепляют на крайнем ригеле. При этом один из его верхних углов должен точно совпасть с геометрическим центром крыши. К шаблону прикладывают доску для стропил и отмечают карандашом место нижнего и верхнего запила.
    • После установки первой пары стропил их закрепляют подкосом, после чего ставят оставшиеся. Для 8-метровой крыши достаточно будет установить по два откоса в разных направлениях (всего 4).

    ]Чтобы затяжки после того, как будут убраны временные подпорки, не провисали навешивают подвески.

    После установки фронтона его обшивают. Необходимо сделать также обрешетку, карнизы, свесы и фронтонные отливы.

    Виды мансардных окон

    Согласно рекомендациям СНиПа, площадь мансардных окон не должна быть меньше 10 процентов от площади пола, поэтому в каждом помещении, образованном в результате разделения мансарды, должно быть окно.

    Устройство мансардных окон в крыше

    На изображении выше представлены разновидности окон для установки на мансарде, при этом наиболее простой разновидностью считается наклонная установка окна. Несмотря на простоту, подобный вариант связан с некоторыми проблемами гидроизоляции стыков. Кроме этого, придется устанавливать окно с усиленной рамой и армированным остеклением из-за повышенных нагрузок на конструкцию окна.

    Подобная установка имеет ряд достоинств:

    • Пропускает больше света, поскольку отсутствуют резкие границы света и теней.
    • Не усложняется поверхность крыши, так как она остается ровной.
    • Установка окна требует меньше времени.

    Чем меньше угол наклона крыши, тем потребуется большее окно по площади. На изображении ниже указано, как следует расположить окно, в зависимости от угла наклона.

    Чем круче наклон относительно пола, тем меньше должна быть высота окна

    При монтаже окна следует брать во внимание расстояние между стропилами. Окно должно быть уже на 5 см, по сравнению с расстоянием между стропилами

    Это необходимо для того, чтобы не нарушать целостность всей конструкции. В противном случае придется дополнительно усиливать элементы крыши, что не всегда оптимально.

    Вместо одного большого окна лучше установить два небольших. Кроме того, что проблем значительно уменьшится, два небольших окна смотрится ничуть не хуже, чем одно большое. Не следует также забывать о нагрузках, которые больше действуют на одно большое окно.

    Два окна рядом смотрятся ничуть не хуже, чем одно широкое

    Установка окон-дормер связана с появлением ендов, как сверху, так и с боков. Как правило, подобная конструкция становится более сложной в любом случае. Кроме этого, имеются некоторые сложности при укладке кровельного материала, так как подобные места являются вероятными участками протечек влаги. На таких участках приходится укладывать кровельный материал особенно тщательно. В регионах, где выпадает много осадков в виде снега, такие окна подвержены особенно высоким нагрузкам при сходе снега. Решить данную проблему помогают снегозадержатели, которые монтируются над такими окнами. Достоинство подобных окон заключается в том, что возле него допустимо стоять в полный рост. На самом деле, такие окна пропускают меньше света, при этом рельеф крыши становится сложнее, с рядом некоторых проблем.

    Устройство вертикального окна-дормера в мансардной крыше

    Утопленные окна также используются, но в основном тогда, когда необходимо организовать выход на балкон. Утопленное окно – это не лучший вариант, поскольку света оно пропускает мало, а тени становятся достаточно глубокими. Это не совсем комфортно для глаз человека. Кроме этого, усложняется геометрия крыши, хотя не настолько, как в случае с выступающими окнами.

    Если организовать окна в торцевых частях мансарды, то это существенно упростит данную проблему. В таком случае можно вполне обойтись без усиления рамы и стекол, поэтому подойдут самые обычные качественные стекла. Вариант малозатратный и легко реализуемый своими руками, поэтому именно такие окна чаще всего устанавливают хозяева на мансардах.

    Из чего строить крышу?

    После завершения всех расчетов и подготовки необходимой проектной документации, вы будете знать, каким должно быть сечение элементов стропильной системы крыши, какую обрешетку лучше всего обустраивать и какой кровельный материал подойдет конкретно для вашего случая.

    Отправляйтесь за приобретением необходимых приспособлений.

    Прежде всего, купите брус для обустройства мауэрлата, а также брусья либо доски для монтажа обрешетки и обрезную доску для системы стропил. Также стропила можно делать из бруса.

    Пиломатериалы для крыши

    Идеально подойдет хвойная древесина

    Важно, чтобы влажность материала не превышала 20-22%. Материал не должен иметь крупных сучков

    Следы повреждения жучками и синюшные пятна тоже должны отсутствовать.

    Учитывайте тот факт, что от качества древесины напрямую зависит прочность, надежность и долговечность ломаной кровельной конструкции.

    Прежде чем использовать купленный материал по назначению, обязательно обработайте его антисептическим препаратом. Специальные средства обеспечат защиту материала от гниения. Также периодическую обработку антисептиками нужно будет проводить в течение всего срока использования кровельной конструкции.

    Пиломатериалы для крыши

    Помимо антисептиков, всю древесину нужно обработать антипиренами – это специальные противопожарные средства.

    Обработку материала выполняйте на улице либо в качественно проветриваемом помещении. Обязательно наденьте защитные перчатки и респиратор. Упомянутые средства наносятся двойным слоем. Для нанесения удобнее всего использовать распылитель, также подойдут обыкновенные кисти.

    Пропитка для дерева

    После нанесения пропиток, дайте им полностью высохнуть, и только после этого переходите к выполнению других запланированных мероприятий.

    Также для обустройства ломаной кровельной конструкции понадобятся крепежные изделия – саморезы, пластинки, болты и т.д.

    Крепёж для бруса

    Крепёж для бруса

    Дополнительно приобретите подходящие материалы для гидроизолирования, утепления и пароизолирования конструкции, а также финишный кровельный материал.

    Монтаж

    Перед началом работы нужно сделать чертежи ломаной крыши. Различные варианты с балконом, окнами и прочими элементами есть в свободном доступе в сети интернет, в формате dwg, например. Нужно учитывать, что это модульная конструкция, её узлы требуют соответственного соединения. Для крепления балок между собой используются кронштейны. Чтобы произвести расчет крепежных элементов также понадобится чертеж и технологическая карта.

    Чертеж ломаной крыши с окномПример профессионального чертежа

    Пошаговая инструкция, как сделать своими руками ломаную крышу:

    1. Сначала монтируется мауэрлат и балки перекрытия. Они будут служить потолком для нижнего этажа. Перед установкой их необходимо обработать антисептиком для защиты от воздействия влаги и микроорганизмов;
    2. Под деревянный скат устанавливается пароизоляция и гидроизоляция. Эти меры нужны для защиты потолка от конденсата из дома и возможной влажности под стойками;
    3. В зависимости от того, какая выбрана планировка, нужно заранее продумать размеры стоек. Стандартно они на 10 см превышают необходимую высоту потолка, т. к. после установки стропильной системы будет производиться внутренняя чистовая отделка;
    4. Нужно отметить, что от размера вертикальных стоек будет зависеть уклон всей крыши. Поэтому подбирайте их высоту так, чтобы кровля была под углом 15 и более градусов. В противном случае, с неё будет затруднен отвод жидкости;

    5. Далее, устанавливаются стойки. Их строительство подразумевает монтаж вертикальных балок с временными распорками, которые убираются после установки верхнего перекрытия и бабки. В противном случае, конструкция деформируется и схема кровли будет нарушена;
    6. Над стойками устанавливаются доски перекрытия. Для соединения верхнего перекрытия и вертикальных балок применяются специальные угловые распорки. Для установки бабки нижние горизонтальные доски дополнительно укрепляются ригелями. Они гарантирую жесткость временной установки;
    7. После производится расчет необходимого расстояния между нижними стропилами. Делать это можно исходя из материала, которым будет перекрываться кровля, или при помощи стандартных значений. Специалисты рекомендуют использовать шаг 1 метр, если площадь большая – 1,2. Они должны быть встроены в вертикальные стойки;
    8. Наслонные стропила должны несколько нависать на стены. Это поможет обеспечить дополнительную защиту дома из сруба или пеноблоков от воздействия дождя и снега. По окончанию монтажа, карниз подшивается. Для этого можно использовать пластиковый сайдинг под сруб, профнастил или деревянные доски;
    9. Когда крепеж завершен, временные ригеля заменяются постоянными кронштейнами.

    Стоимость установки стропильной системы профессионалами варьируется в пределах от 1000 у. е. до десятка. Все зависит от выбранной конструкции и размера дома.

    Материалы и инструменты

    До того как приступать к работам, следует заготовить необходимые для строительства материалы и инструменты.

    • Для устройства ломаной кровли в первую очередь требуется древесина. Основные элементы – брусы и обрезная доска из хвойных пород деревьев (она должна иметь значительную толщину).
    • Брус необходим для устройства опорного бруска по всему периметру постройки – мауэрлата, а также стропильных ног и раскосов.
    • Обрезная доска является материалом для всех остальных деталей стропильной системы.
    • Для устройства контробрешетки и обрешетки под кровельное покрытие требуются более тонкие рейки из дерева.
    • Соединение стропил осуществляется с помощью толстой фанеры.
    • Брусья и доски соединяются при помощи следующих крепежных элементов: стальных кронштейнов, саморезов, скоб на основе оцинкованный металлов, шпилек (их диаметр должен составлять от 8 до 12 мм).
    • Гвозди и саморезы необходимы также для того, чтобы прикрепить к стропилам бруски обрешетки и закрепить кровельное покрытие (например, в случае выбора ондулина или металлочерепицы).
    • Другие требуемые материалы: гидроизолирующая мембрана и утеплитель, который крайне необходим при устройстве мансарды – в обратном случае в ней невозможно будет поддерживать комфортную температуру.
    • И, наконец, для проведения работ необходимо выбрать и закупить в достаточном количестве кровельный материал.

    Что касается инструментов, то каких-либо особых устройств для возведения ломаной кровли не требуется: достаточно будет запастись столярным и плотницким комплектами.

    Как правильно рассчитать материал

    До начала строительства следует произвести детальный расчет для закупки материлов в достаточном количестве.

    Расчеты нужны также для правильного создания стропильной системы и четкого распределения нагрузок. Неточности могут стать причиной несоответствия прочности несущей конструкции оказываемым на нее со стороны кровли и системы стропил нагрузкам.

    В первую очередь следует отмерить и пометить на проекте все линии будущей конструкции.

    После этого вся поверхность кровли мысленно разбивается на составные геометрические фигуры: прямоугольники, треугольники, трапеции. Отдельно вычисляется площадь каждой фигуры, после чего все данные складываются. В итоге получается площадь всей конструкции.

    На основе полученных данных можно без труда вычислить необходимое количество листов кровельного покрытия. При расчетах следует учесть также особенности каркаса, наличие карнизов и коньков.

    Проектирование

    Ломаная крыша требует предварительного расчета всех элементов. Проектирование ведется в два этапа:

    • Расчет площади и веса кровли;
    • Проектирование стропильной системы с учетом полученных данных.

    Стропильная система дома с ломаной крышей рассчитывается с поправкой на вес финишного покрытия. Расчет необходимого количества кровли производится путем вычисления площади крыши. Данная кровля представляет четыре плоскости в виде прямоугольников, ее площадь будет равна сумме их площадей.

    Важно не забыть прибавить к полученному числу 15% для формирования стыков кровельного материала и непредвиденных ситуаций.

    Вычислив площадь кровельного материала, нетрудно узнать его вес и в соответствии с этим проектировать стропильную систему, как способную удерживать данный кровельный материал. Кроме веса самой кровли, при проектировании стропильной системы необходимо учитывать:

    • Массу других элементов кровельного пирога: утеплителя, изоляционных материалов, обрешетки;
    • Длину стропильных ног, шаг стропильной системы и обрешетки;
    • Наклон скатов крыши, высоту конька;
    • Временные нагрузки на кровлю, такие как вес строителей, мансардных окон (если они планируются), различных ограждений и примыканий.

    Выбор угла склона кровельных скатов – один из важных моментов проектирования, в основе которого лежит ряд факторов:

    • Тип кровельного покрытия;
    • Ветровая нагрузка и интенсивность осадков конкретного региона.

    Классические углы наклона скатов ломаной кровли располагаются в границах 35-45° для верхнего яруса и 60° для нижнего.

    При этом необходимо учитывать, что если подкровельное помещение будет использоваться для жилой комнаты, то высота конька не может быть менее 2,5 м.

    Если планируется пристройка к дому с ломаной крышей, рекомендуем заранее внести это в свой план. Как правило, подобные пристройки накрываются односкатной крышей, которая является как бы продолжением одного из нижних скатов крыши.

    Если конструкция дома предполагает наличие крыши с балконом, то целесообразно продлить кровельное покрытие таким образом, чтобы балкон оказывался под его скатами и не подвергался разрушительному воздействию осадков.

    Этапы возведения

    Закончив все расчеты и подготовительные этапы можно переходить к строительству. Несмотря на всю сложность конструкции ломаной крыши ее можно возвести своими руками. Для начала необходимо определиться с размерами и схемой крыши, а потом придерживаться пошаговой инструкции.

    • Первый этап строительства заключается в установке мауэрлата, к которому впоследствии крепятся концы стропил. Деревянный брус укладывается по всему периметру стен.
    • Если нижний этаж построен не из дерева, то в стенах необходимо сделать отверстия для анкеров на расстоянии 2 метра и установить крепеж. Далее, на поверхность укладывается гидроизоляционный слой и деревянный брус с отверстиями для крепежа. Затем, можно переходить к установке мауэрлата, который плотно притягивается к анкерам.
    • Следующим шагом идет установка балок перекрытия. Они будут служить потолком для первого этажа и опорой для вертикальных стоек второго этажа. В первую очередь балки монтируются с двух сторон на торцевых сторонах здания, затем между ними натягивается бечевка для указания плотности. Необходимо строго соблюдать горизонтальный уровень для качественной основы кровли. Затем, размещаются промежуточные балки. Края балок промазываются мастикой.
    • Установка стоек производится по тому же принципу. Сначала монтируются стойки по двум сторонам постройки, а затем устанавливаются промежуточные элементы. Между стойками необходимо оставлять расстояние не более 2 метров. Для фиксации стоек можно использовать временные распорки. Высота стоек должна быть на 10 см выше желаемой высоты потолка.
    • Затем, между промежуточными стойками устанавливаются прогоны и недостающие стойки. Таким образом, мансарда получает очертания каркаса внутренних стен.
    • При помощи металлических крепежных уголков к прогонам крепятся поперечные балки. Сверху все затяжки скрепляются доской – это необходимо для придания конструкции большей жесткости.
    • После этого устанавливаются стропила. Для этого на расстоянии около 1–1,2 метра на мауэрлате размечаются точки монтажа. В первую очередь устанавливаются боковые стропила, а затем промежуточные. При необходимости наслонные стропила можно подпереть подкосами.
    • После этого можно переходить к верхним стропилам. Для начала две доски устанавливаются и соединяются между собой с боковой части дома. Крепление фиксируется с затяжками. Если длина мансарды не превышает 10 метров, для придания конструкции большей жесткости необходимо использовать подкосы. В ином случае необходимо выполнить продольное соединение коньковой балкой. Далее, устанавливаются остальные пары стропил.
    • Затем, нашиваются подвески, которые необходимы для того, чтобы затяжки были надежно зафиксированы без временных подпорок. После этого устанавливаются каркас фронтона и фасадные составляющие: окна, двери, балкон.
    • Заключительный этап возведения заключается в обшивке фронтов и крепления обрешетки. Шаг обрешетки выбирается индивидуально, исходя из выбранного кровельного материала.

    Монтаж

    Итак, как же сделать ломаную крышу? Возведение мансардной кровли своими силами требует соблюдения ряда правил. Рассмотрим подробнее, как пошагово возвести такой тип кровли, как ломаная крыша своими руками.

    Монтаж мауэрлата и стропильной системы

    Брус мауэрлата крепится по верху стен на специально подготовленные шпильки. Оптимальный шаг между шпильками равен примерно 2 метрам. Брусья мауэрлата дополнительно крепят к стенам стяжкой из проволоки. Для защиты стен от влаги под мауэрлат необходимо постелить слой рубероида.

    Следующим шагом укладываются брусья перекрытий, которые будут служить каркасом для вертикальных стоек стропильной системы. Брусья могут укладываться на мауэрлат с закреплением железными уголками или в заранее сделанные в кладке стены углубления.

    При укладке балок важно соблюсти горизонтальный уровень.

    Монтаж стропильной системы начинается с вертикальных стропил с контролем по уровню. Далее, на стойки ложатся прогоны с креплением железными уголками. Параллельные стойки скрепляются между собой затяжками, которые для дополнительной опоры могут быть укреплены подкосами.

    Нижний ярус стропил имеет своей опорой мауэрлат и прогон. Стропила заранее выпиливаются под углом и крепят к опоре пластинами. Укрепление нижних стропильных ног производится подкосами, нижний край которых под углом устанавливается на балку, а верхний монтируется к стропилу болтом.

    Верхние стропила также заранее выпиливаются по шаблону. В верхней части они соединяются досками или пластинками, а нижней частью вставляются в прогон с креплением уголками. Стропильные ноги дополнительно укрепляются стойкой к месту скрепления стропил и затяжке.

    Утепление, обрешетка и настил кровли

    После установки стропильной системы производятся работы по утеплению кровли. На стропила с внешней стороны укладывается гидроизоляция с нахлестом рулонного материала в 10-15 см. Материал крепится к стропильным ногам гвоздями. Далее работы перемещаются под кровлю. Производится укладка слоев минеральной ваты между стропилами и укрывание ее пароизоляционным материалом. Вся конструкция изнутри зашивается строительным картоном под финишную отделку внутреннего помещения.

    Снаружи на слой гидроизоляции набивается контробрешетка и далее обрешетка с шагом, соответствующим типу выбранного кровельного материала.

    Кровельный материал укладывается в соответствии с правилами монтажа для выбранного типа кровли, но в общих чертах повторяет основные правила: укладка от низа ската кверху.

    Мы разобрались, как сделать ломаную крышу своими силами. При следовании нашим инструкциям вы получите крепкую и надежную кровлю, которая долгие годы будет радовать вас своей эффективностью и удобством.

    Особенности мансардной крыши.

    У конструкции мансардной крыши существуют как достоинства, так и недостатки.

    Отметим такие минусы мансардной крыши как:

    1.    Уменьшается полезная площадь помещения за счет скошенных потолков. Высота скоса крыши начинается на уровне пятидесяти сантиметров или метра над полом, это не дает возможности взрослому человеку стоять в углу комнаты во весь рост. Но если использовать ломаную линию, то проблема вполне решаема, так как нижняя часть крыши – это крутой уклон, а верхняя – пологая часть.

    2.    Для данного типа крыши нужна установка более дорогих мансардных окон. Для этих окон используются современные материалы и технологии – это специальное закаленное стекло и упрочненная рама. Стоимость установки такого окна превышает стоимость обычного в полтора, а то и в два раза.

    3.    При конструировании мансардной крыши используется одновременно несколько типов материалов, поэтому процесс монтажа такой крыши достаточно сложный, чем конструирование обычной крыши. Если решение предусматривает установку ванной или кухни на мансарде, то понадобятся дополнительные расходы на пароизоляционный слой. При допущении ошибок при монтаже мансардной крыши она может начать протекать, спустя совсем немного времени.

    4.    Стоимость мансардной крыши значительно выше, чем чердачной.

    Но также есть и свои плюсы мансардной крыши:

    1.    Увеличение жилой площади за счет чердака.

    2.    Улучшение внешнего вида дома или здания.

    3.    Сокращение потерь тепла через крышу позволит сэкономить на электроэнергии.

    4.    Возможна установка мансарды в несколько уровней.

    Наиболее часто встречаются мансардные крыши в деревнях или в дачных поселках. Еще в одном курортном городе на берегу черного моря строят гостиницы с мансардной крышей, так как это действительно красиво и необычно.

    Ломаная крыша своими руками: пошаговая инструкция

    Перед монтажом кровли обрабатывают все деревянные элементы антисептиками, антипиренами и пропитками от гниения. Запасаются основным кровельным материалом, изоляционными и металлическими крепежами для фиксации стропил к мауэрлату.

    Делают обрешётку из толстого бруса профилированного, которая ляжет в основу стропильной системы. Для этого жёстко сцепляют мауэрлат с перекрытием. Для мягких кровель нужна сплошная обрешётка. Для твёрдых, как металлочерепичная или шиферная, обрешётку собирают с шагом 0,2–0,5 м.
    Для твёрдых кровель устанавливают обрешётку из толстого профилированного бруса

    Отделяют стойками запланированную мансарду, соединяют стойки долевыми прогонами, а поверх укладывают балки, которые будут затяжками (связующими частями) для висячих стропил.
    Предполагаемое помещение выделяют вертикальными стойками, которые скрепляют продольными прогонами и балками

    Устанавливают наслонные стропила, проверяя плоскости крутых скатов, а следом — висячие

    Внимание нужно уделить правильности компоновки узлов в местах изгиба.
    Частота крепления стропил и обрешётки зависит от материалов кровли

    Подпирают, если требуется, наслонные стропила подкосами, а верхнюю затяжку, чтобы не провисала, подвешивают при помощи бабки.
    Для повышения прочности в наслонных стропилах устанавливают подкосы

    Подгоняют фасадные составляющие конструкции (оконные и дверные проёмы, если планируются окна и балкон).

    Конечно же, это не единственная технология обустройства ломаной крыши. Есть ряд других, и выбор зависит от многих факторов — используемого материала, планировки, вида крыши, условий для проведения монтажных работ и т. д.

    Установка стропильной системы самостоятельно

    Монтаж ломаной крыши удобен тем, что позволяет, как уже писали выше, собирать многие элементы конструкции на земле.

    1. Изготавливают первые 2 фермы, подымают на крышу, устанавливают по краям и закрепляют соединительными брусками.

      Элементы ферм стропильной системы закреплены брусками (затяжками), что придаёт прочность конструкции

    2. Протягивают между ними шнур, который послужит уровнем для монтажа стропильных ног в одной плоскости.
    3. Устанавливают аналогично все фермы по уровню и хорошо фиксируют, придавая конструкции необходимую жёсткость с помощью ригелей, которые в дальнейшем будут основой потолка мансардного помещения. В результате проведённых работ получится вот такая конструкция.

      Под двускатной ломаной крышей получается большое мансардное помещение

    Устройство: элементы

    Все работы по возведению крыши необходимо начинать с составление проекта и расчета. Эту работу можно доверить профессионалам или выполнить самостоятельно, если вы обладаете хотя бы минимальным опытом в строительной сфере. Для составления проекта лучше воспользоваться специальными компьютерными программами. На чертеже стоит указать все необходимые элементы кровли.

    Устройство ломаной крыши включает в себя следующие элементы:

    • вертикальные стойки нижним концом упираются в балки перекрытий, а верхним – подпирают нижние стропила. Они также являются каркасом внутренних стен на дополнительном этаже;
    • затяжки – это горизонтальные балки для висячих стропил и бабки. Они связывают между собой висячие стропильные пары и снимают нагрузку;
    • подкосы – это подпорные диагональные балки, необходимые для снижения нагрузки стропильных ног;
    • верхние и нижние стропила – это ребра жесткости, которые выполняют главную функцию всей конструкции;
    • мауэрлат – это скрепленные деревянные балки, отвечающие за соединение конструкции со стенами дома;
    • коньковый прогон – это место встречи пары верхних стропил;
    • бабки – это вертикальное крепление висячих стропил и затяжки, необходимы для того, чтобы уменьшить нагрузку на элементы и минимизировать прогиб;
    • схватки – это горизонтальные распорки необходимые для того, чтобы уменьшить нагрузку на стропильную систему, которая обусловлена не только собственной массой, но и осадками, такими как снег;
    • обрешетка – это каркас для крепления кровельного материала и изоляции. Она изготавливается в сплошном или решетчатом типе;
    • пароизоляция – это первый слой, для которого отлично по

    A Метод расчета ударного давления плескания, оказываемого на крышу пассивного резервуара для хранения воды AP1000

    В верхней части защитной оболочки AP1000 установлен большой резервуар для хранения воды, который может обеспечивать пассивное охлаждение. В экстремальных условиях покачивание свободной поверхности резервуара может ударить по крыше при длительном землетрясении. Для оценки безопасности конструкции необходимо рассчитать ударное давление, вызванное плесканием воды. Поскольку колебания крыши связаны с сильным нелинейным явлением, в настоящее время немного сложно рассчитать такое давление теоретическим или численным методом.Но это применимо для расчета высоты выплескивания в резервуаре без крыши. В данной статье был предложен упрощенный метод расчета ударного давления с использованием высоты колеблющейся волны, при котором мы сначала отметили положение высоты крыши, затем произвели колебания в резервуаре без крыши и зафиксировали максимальную высоту волны, и наконец, расценивается приблизительно разница между максимальной высотой волны и высотой крыши как напор ударного давления. Мы также разработали эксперимент, чтобы проверить этот метод.Результат эксперимента показал, что этот метод переоценил ударное давление с определенной погрешностью не более 35%. Проведя эксперимент, делаем вывод, что этот метод консервативен и применим для инженерного проектирования.

    1. Введение

    Как основной радиатор реактора AP1000, пассивная система охлаждения (PCS) является ключевым оборудованием для обеспечения безопасности атомной электростанции. Большой резервуар для хранения воды, установленный в верхней части защитной оболочки AP1000, может обеспечивать большое количество воды для пассивного охлаждения.В экстремальных условиях раскачивание свободной поверхности резервуара может ударить по крыше и нарушить целостность конструкции при длительном землетрясении. Для оценки безопасности конструкции необходимо рассчитать ударное давление, вызванное плесканием воды.

    Так как раскачивание крыши связано с сильно нелинейным явлением, расчет ударного давления теоретическим или численным методом в настоящее время затруднен. Ибрагим [1] сосредоточился на двухмерном резервуаре с простой геометрией для решения линейных задач о плескании с использованием аналитических методов.Численная модель, использующая метод конечных элементов, была представлена ​​Pal et al. [2] для изучения линейного поведения цилиндрических резервуаров. Чоун и Юн [3] использовали потенциал скорости и линейную теорию водных волн, чтобы разложить поверхностную волну на несколько форм. Существует несколько сложных методов решения проблем нелинейного выплескивания. Ли и др. [4] использовали улучшенный метод материальной точки (MPM) для прогнозирования силы удара жидкости с помощью контактного алгоритма. Для проверки результатов моделирования были предложены эксперименты по выплескиванию жидкости в частично обводненном квадратном резервуаре.Eswaran et al. [5] предложил численный метод, основанный на методах объема жидкости (VOF) с произвольной лагранжевой-эйлеровой формулировкой (ALE) для анализа резервуаров с перегородками и без перегородок с нелинейным поведением качания. Однако эти исследования обычно справедливы для простых случаев с линейной или слабонелинейной динамикой плескания жидкости.

    Но это применимо для расчета высоты выплескивания в резервуаре без крыши. Fujita et al. [6] использовали теорию потенциала скорости для анализа плескания жидкости в кольцевой области более сложных соосных круговых цилиндров.Получены формулы для максимальной высоты волны () на стенке оболочки и максимального давления () на свободной поверхности. Что еще более интересно, корреляция между максимальной высотой волны и максимальным давлением была получена из уравнения (34) в их исследовании. Virella et al. [7] использовали пакет конечных элементов ABAQUS для исследования амплитуды волн на свободной поверхности и распределения давления на стенке резервуара с помощью моделей как линейной, так и нелинейной теории волн. Наяк и Бисвал [8] использовали метод конечных элементов (МКЭ), основанный на взвешенной невязке Галеркина, для решения уравнения Лапласа с нелинейными граничными условиями.Высота волны нелинейного покачивания была проверена на точность.

    Кроме того, ударное давление является важным параметром при оценке безопасности инженерного проектирования. Исследователи провели крупномасштабные эксперименты по исследованию ударного давления [9–12].

    Как упоминалось выше, имеющиеся исследования в основном сосредоточены на характеристиках качания прямоугольных резервуаров с простой геометрией. Однако, учитывая особую конструкцию PCCWST, представляющего собой соосный круговой цилиндр с наклонным дном, трудно получить аналитические выражения для прогнозирования собственных режимов и движения жидкости.Более того, численные и аналитические методы для точного описания ударного давления при качании усложняются из-за значительных явлений нелинейности. В данной статье предложен упрощенный метод расчета ударного давления с использованием высоты колеблющейся волны. Более того, для проверки этого метода был поставлен эксперимент.

    2. Метод расчета

    Покачивание поверхности воды в резервуаре может повлиять на крышу при длительном землетрясении, поэтому необходимо прогнозирование ударного давления.Из-за очевидного нелинейного поведения, вызванного сложными явлениями покачивания, был предложен упрощенный метод расчета ударного давления с использованием высоты колеблющейся волны, в котором мы сначала отметили положение высоты крыши, сплошной широкой линией, показанной на Рисунке 1, затем произвел покачивание в резервуаре без крыши и зарегистрировал максимальную высоту волны, которая может быть показана в виде наклонной линии на Рисунке 1, и, наконец, расценила приблизительно разницу между максимальной высотой волны и высотой крыши как напор ударного давления.Таким образом, ударное давление можно рассчитать по следующему уравнению: где — максимальное ударное давление, — плотность воды, — ускорение свободного падения, — максимальная высота волны, — это расстояние между неподвижной водной поверхностью. и крыша.

    Кроме того, сила удара воды в резервуаре в любой момент времени определяется следующим уравнением: где — сила удара, — давление удара и, соответственно, означают нижнюю и верхнюю границы крыши резервуара.

    Используя максимальную высоту колеблющейся волны, максимальное ударное давление, возникающее у внешней стены, можно рассчитать по (1).

    Зона удара разделена на части, и значения ударного давления в каждой части можно получить с помощью линейной интерполяции. Давление th определяется следующим уравнением:

    В соответствии с рисунком 1, которое связано с площадью удара, можно рассчитать по

    Расчет точки безубыточности с примерами в Excel

    Точка безубыточности отражает объем производства и реализации товаров и услуг, покрывающих все затраты предприятия.В экономическом смысле это индикатор критической ситуации, когда прибыли и убытки равны нулю. Этот показатель выражается в количественных или денежных единицах.

    Чем ниже точка безубыточности объемов производства и продаж, тем выше платежеспособность и финансовая устойчивость фирмы.

    Взаимодействие с другими людьми

    Формула точки безубыточности в Excel

    Есть 2 способа рассчитать точку безубыточности в Excel:

    1. Денежный эквивалент: (выручка * постоянные затраты) / (выручка — переменные затраты).
    2. Натуральные единицы: постоянные затраты / (цена — средние переменные затраты).

    Внимание! Переменные затраты берутся из расчета на единицу продукции (не часто).

    Для определения безубыточности необходимо знать:

    Постоянные затраты (независимо от производственного процесса или продажи). Это арендные платежи, налоги, заработная плата по руководству, лизинговые платежи и т.д.

    Переменные затраты (зависят от объемов производства). Это стоимость сырья, коммунальные платежи за использование энергоресурсов на производственных объектах, заработная плата рабочих и т. Д.

    Цена продажи единицы.

    Введем данные в таблицу Excel:

    Задач:

    1. Найдите объем производства, при котором предприятие получит чистую прибыль. Установите связь между этими параметрами.
    2. Рассчитайте объем продаж, который обеспечит безубыточность.

    Составляем следующую таблицу с формулами для решения этих задач:

    1. Переменные затраты зависят от объема выпуска.
    2. Общие затраты — это сумма переменных и постоянных затрат.
    3. Доход — это произведение объема производства и цены товара.
    4. Маржинальный доход — это валовой доход без переменных затрат.
    5. Чистая прибыль — это прибыль без постоянных и переменных производственных затрат.

    Давайте заполним таблицу и посмотрим, какие результаты помогут предприятию обеспечить окупаемость затрат.

    С 13 выпуска чистая прибыль стала положительной. А в точке безубыточности он равен нулю.Объем производства — 12 единиц товара. А выручка от продаж составляет 120 000 $.

    Взаимодействие с другими людьми

    Как сделать график точки безубыточности в Excel?

    Составим график для наглядной демонстрации экономического и финансового состояния предприятия:

    1. Выберите диапазон «Общие затраты», «Доход», «Чистая прибыль» и выберите: «ВСТАВИТЬ» — «Графики» — «Вставить линейный график»
    2. Нажмите на диаграмму и выберите вид диаграммы и нажмите: «ИНСТРУМЕНТЫ ДИАГРАММЫ» — «ДИЗАЙН» — «Данные» — «Выбрать данные» на кнопке.
    3. Для демонстрации нам понадобятся столбцы «Общие затраты», «Доход», «Чистая прибыль». Это элементы легенды, которая называется «Серии». Вводим вручную «Название серии». А в строке «Значение серии» сделайте ссылку на соответствующий столбец с данными.
    4. Диапазон заголовков горизонтальной оси — «Объем производства».

    Получаем график следующего вида:

    Давайте немного изменим график (Chart Styles):

    Такая демонстрация позволяет увидеть, что чистая прибыль в точке безубыточности действительно равна «нулю».И после двенадцатого цикла вывода мы оказались «в плюсе».

    Где нужны такие расчеты

    Показатель «точка безубыточности» востребован в хозяйственной практике для решения следующих задач:

    1. Расчет оптимальной цены на товар.
    2. Расчет общих затрат, при которых фирма остается конкурентоспособной.
    3. Составление плана продаж.
    4. Определение объема выпуска, при котором будет получена рентабельность.
    5. Анализ финансового положения и платежеспособности предприятия.
    6. Определение минимального объема производства.

    Результаты таких расчетов востребованы как внутренними, так и внешними пользователями. Безубыточность учитывается при принятии управленческих решений и дает представление о финансовом положении фирмы. Использование такой модели — способ оценки критического уровня объемов производства и реализации товаров и услуг.

    Готовые расчеты и шаблоны для анализа выхода предприятия на безубыточность:

    Готово!

    Кредитный калькулятор

    Заем — это договор между заемщиком и кредитором, по которому заемщик получает денежную сумму (основную сумму), которую они обязаны выплатить в будущем.Большинство кредитов можно разделить на три категории:

    1. Амортизированный заем: Фиксированные платежи, выплачиваемые периодически до погашения кредита
    2. Заем с отсрочкой платежа: Единовременная выплата при наступлении срока погашения кредита
    3. Облигация: Предварительно определенная единовременная сумма, выплачиваемая при наступлении срока погашения займа (номинальная или номинальная стоимость облигации)

    Амортизированный заем: периодическая выплата фиксированной суммы

    Используйте этот калькулятор для базовых расчетов общих типов ссуд, таких как ипотека, автокредиты, студенческие ссуды или персональные ссуды, или щелкните ссылки для получения более подробной информации по каждому из них.

    Результаты:

    9018 Итого 9015,13,224,60 долларов США

    9018

    Ежемесячные платежи 1,110,21 доллара США
    Всего 120 платежей 133,224,60 долларов США

    Заем с отсрочкой платежа: выплата единовременной суммы при наступлении срока погашения

    Результаты:

    Сумма к погашению кредита 179 084 долл. США.77
    Итого проценты 79 084,77 долл. США

    Облигация: погашение заранее определенной суммы при наступлении срока погашения кредита

    Используйте этот калькулятор для вычисления начальной стоимости облигации / ссуды на основе заранее определенной номинальной стоимости, которая должна быть выплачена при наступлении срока погашения облигации / ссуды.

    Результаты:

    Сумма, полученная на момент начала действия кредита: 55 839 долл. США.48
    Итого проценты 44 160,52 долл. США

    Калькулятор сопутствующей ипотеки | Калькулятор автокредитования | Калькулятор аренды

    Амортизированная ссуда: фиксированная сумма, выплачиваемая периодически

    Многие потребительские ссуды попадают в эту категорию ссуд с регулярными выплатами, которые равномерно амортизируются в течение срока их действия. Регулярные платежи по основной сумме и процентам производятся до наступления срока погашения кредита (полного погашения).Некоторые из наиболее известных амортизированных ссуд включают ипотечные ссуды, автокредиты, студенческие ссуды и личные ссуды. В повседневном разговоре слово «ссуда», вероятно, будет относиться к этому типу, а не к типу во втором или третьем расчете. Ниже приведены ссылки на калькуляторы, относящиеся к ссудам, подпадающим под эту категорию, которые могут предоставить дополнительную информацию или разрешить конкретные расчеты по каждому типу ссуд. Вместо использования этого калькулятора ссуд может быть более полезным использовать любое из следующего для каждой конкретной потребности:

    Заем с отсрочкой платежа: единовременная выплата при наступлении срока погашения

    К этой категории относятся многие коммерческие ссуды или краткосрочные ссуды.В отличие от первого расчета, который амортизируется с выплатами, равномерно распределенными в течение срока их действия, эти ссуды имеют единую крупную единовременную выплату по истечении срока погашения. Некоторые ссуды, такие как воздушные ссуды, также могут иметь меньшие регулярные платежи в течение срока их действия, но этот расчет работает только для ссуд с единовременной выплатой всей основной суммы и процентов, причитающихся в конце срока.

    Облигация: заранее определенная единовременная выплата при наступлении срока погашения кредита

    Этот вид ссуд предоставляется редко, кроме как в форме облигаций.Технически облигации считаются формой ссуды, но действуют иначе, чем более традиционные ссуды, тем, что платеж по истечении срока ссуды предопределен. Номинальная стоимость облигации — это сумма, которая выплачивается при наступлении срока погашения облигации при условии, что заемщик не объявит дефолт. Термин «номинальная стоимость» используется потому, что, когда облигации были впервые выпущены в бумажной форме, сумма была напечатана на «лицевой стороне», то есть на лицевой стороне сертификата облигации. Хотя номинальная стоимость обычно важна только для обозначения суммы, полученной при наступлении срока погашения, она также может помочь при расчете выплат по купонным процентам.Обратите внимание, что этот калькулятор предназначен в основном для облигаций с нулевым купоном. После выпуска облигации ее стоимость будет колебаться в зависимости от процентных ставок, рыночных сил и многих других факторов. В связи с этим, поскольку номинальная стоимость облигации к погашению не меняется, рыночная цена облигации в течение срока ее действия может колебаться.

    Основы ссуды для заемщиков

    Процентная ставка

    Почти все кредитные структуры включают проценты, которые представляют собой прибыль банков

    Анализ точки безубыточности | Формула | Калькулятор

    Анализ точки безубыточности — это система измерения, которая вычисляет запас прочности путем сравнения суммы выручки или единиц, которые должны быть проданы для покрытия постоянных и переменных затрат, связанных с осуществлением продаж.Другими словами, это способ рассчитать, когда проект будет прибыльным, приравняв его общие доходы к общим расходам. У уравнения есть несколько различных применений, но все они связаны с управленческим учетом и управлением затратами.

    Главное, что нужно понимать в управленческом учете, — это разница между выручкой и прибылью. Не все доходы приносят компании прибыль. Производство многих продуктов обходится дороже, чем доходы, которые они приносят. Поскольку расходы превышают доходы, эти продукты приносят убытки, а не прибыль.

    Цель формулы анализа безубыточности — рассчитать сумму продаж, которая приравнивает выручку к расходам, и сумму избыточной выручки, также известной как прибыль, после покрытия постоянных и переменных затрат. Есть много разных способов использовать эту концепцию. Давайте рассмотрим некоторые из них, а также пример того, как рассчитать точку безубыточности.


    Формула

    Формула точки безубыточности рассчитывается путем деления общих постоянных издержек производства на цену за единицу за вычетом переменных затрат на производство продукта.

    Поскольку цена за единицу за вычетом переменных затрат на продукт является определением маржи вклада на единицу, вы можете просто перефразировать уравнение, разделив постоянные затраты на маржу вклада.

    Это вычисляет общее количество единиц, которое должно быть продано, чтобы компания могла получить достаточно доходов, чтобы покрыть все свои расходы. Теперь мы можем взять эту концепцию и перевести ее в доллары продаж.

    Формула безубыточности в долларах продаж рассчитывается путем умножения цены каждой единицы на ответ из нашего первого уравнения.

    Это даст нам общую сумму продаж в долларах, которую нам нужно достичь, чтобы иметь нулевой убыток и нулевую прибыль. Теперь мы можем пойти дальше в этой концепции и вычислить общее количество единиц, которые необходимо продать, чтобы достичь определенного уровня рентабельности без использования калькулятора безубыточности.

    Сначала мы берем желаемую сумму прибыли в долларах и делим ее на размер взноса на единицу. Вычисляет количество единиц, которые нам нужно продать, чтобы получить прибыль, без учета постоянных затрат.Теперь мы должны снова добавить в точку безубыточности количество единиц. Вот как это выглядит.


    Пример

    Давайте посмотрим на пример каждой из этих формул. Барбара — старший бухгалтер, отвечающий за производственные линии и цепочки поставок большой мебельной фабрики. Она не уверена, что модели диванов текущего года принесут прибыль и что измерить количество единиц, которые им придется произвести и продать, чтобы покрыть свои расходы и получить прибыль в размере 500 000 долларов.Вот статистика производства.

    • Общие постоянные расходы: 500 000 долл. США
    • Переменные затраты на единицу: 300 долларов
    • Цена продажи за единицу: $ 500
    • Желаемая прибыль: 200 000 долларов США

    Сначала нам нужно рассчитать точку безубыточности на единицу, поэтому мы разделим 500 000 долларов фиксированных затрат на маржу вклада 200 долларов на единицу (500–300 долларов).

    Как видите, фабрике Барбары придется продать не менее 2 500 единиц, чтобы покрыть постоянные и переменные затраты.Все, что он продает после отметки 2,500, пойдет прямо в CM, поскольку фиксированные расходы уже покрыты.

    Затем Барбара может перевести количество единиц в общий объем продаж, умножив 2500 единиц на общую продажную цену каждой единицы в 500 долларов.

    Теперь Барбара может вернуться к совету директоров и сказать, что компания должна продать не менее 2500 единиц или эквивалент 1 250 000 долларов, прежде чем будет получена какая-либо прибыль. Она также может пойти дальше и с помощью калькулятора точки безубыточности вычислить общее количество единиц, которое должно быть произведено, чтобы достичь своей цели рентабельности в 200000 долларов, разделив желаемую прибыль 200000 долларов на маржу вклада, а затем сложив общее количество. единиц точки безубыточности.

    Это всего лишь примеры точки безубыточности. Вы можете использовать их в качестве шаблона для своего бизнеса или курсовой работы.


    Анализ

    Как видите, есть много разных способов использования этой концепции. Руководители производства и руководители должны четко осознавать свой уровень продаж и то, насколько они близки к постоянному покрытию постоянных и переменных затрат. Вот почему они постоянно пытаются изменить элементы в формулах, чтобы уменьшить количество единиц, которые нужно производить, и повысить прибыльность.

    Например, если бы руководство решило увеличить продажную цену кушеток в нашем примере на 50 долларов, это сильно повлияло бы на количество единиц, необходимых для продажи до получения прибыли. Они также могут изменить переменные затраты для каждой единицы, добавив больше автоматизации в производственный процесс. Меньшие переменные затраты означают большую прибыль на единицу продукции и уменьшают общее количество, которое необходимо произвести. Аутсорсинг также может изменить структуру затрат.

    Одно из важнейших понятий здесь — это запас прочности.Это разница между количеством единиц, необходимых для достижения цели по прибыли, и количеством единиц, которые необходимо продать, чтобы покрыть расходы. В нашем примере Барбаре нужно было произвести и продать 2500 единиц, чтобы покрыть расходы фабрики, и пришлось произвести 3500 единиц, чтобы достичь своих целей по прибыли. Этот спред в 1000 единиц — это запас прочности. Это объем продаж, который компания может позволить себе потерять, но при этом покрывает свои расходы.

    Также важно помнить, что все эти модели отражают неденежные расходы, такие как амортизация.Более продвинутый калькулятор анализа безубыточности вычтет неденежные расходы из фиксированных затрат, чтобы вычислить уровень денежного потока точки безубыточности.