Как правильно рассчитать уклон крыши?

Самостоятельный расчёт

Есть пять основных факторов, которые влияют на несущую способность односкатной крыши:

1. Угол наклона ската.
2. Тип кровельного материала.
3. Климат в регионе, где возводится дом.
4. Размеры строения и крыши.
5. Виды материалов для теплоизоляционного пирога.

Необходимо отметить, что два первых параметра между собой взаимосвязаны. Существуют определённые нормативы, которые обозначают – при каком угле наклона, какой кровельный материал может быть использован. К примеру:

• шифер или штучная черепица – минимальный наклон ската 22°;
• профнастил — 12°;
• металлочерепица — 14°;
• ондулин — 6°;
• битумная черепица — 11°;
• рулонные материалы в три слоя – 3–5°, в два — 15°.

То есть, производя расчёт односкатной крыши надо в первую очередь решить, какой у кровли будет покрытие. Исходя из этого, принимать решение относительно наклона ската.

Что касается климатических условий, то здесь за основу берутся две позиции: нагрузка снежная и ветровая. Оба значения относятся к временным нагрузкам, так как действуют не постоянно. Но учитывать их надо обязательно. Для этого применяют специальные формулы.

Читайте также:  Стропильная система односкатной крыши: используем калькулятор для расчета стропильной системы. Через какое расстояние при устройстве крыш ставят стропила Расстояние между стропилами двухскатной крыши

Снеговая нагрузка

Вот её формула:

S = Sg * µ, где Sg – это нормативная масса снежного покрова на 1 м² плоскости ската, µ — поправочный коэффициент, в основе которого лежит угол наклона односкатной крыши. Для наклона до 25°, коэффициент равен «1», выше этого значения – «0,7», выше 60° коэффициент не учитывается.

Ветровая нагрузка

Формула такая:

W = Wo * k, где Wo – норматив, действующий в определённом регионе, k – поправочный коэффициент, учитывающий высоту расположения крыши над землёй, тип местности, место застройки (открытые или закрытое).

Необходимо понимать, что обе нагрузки не учитывают частные ситуации. К примеру, резкий сильный порыв ветра, которые в районе застройки случаются крайне редко. Или выпавшая за одни сутки месячная норма снега. Поэтому рекомендуется в процессе расчёта стропил и остальных элементов односкатной крыши увеличить конечное значение на 15–20%.

Добавим, что нормативные значения снеговой и ветровой нагрузки можно найти в свободном доступе в интернете. Они могут быть графическими или табличными.

Нагрузка от кровельного материала

Две предыдущие нагрузки относятся к категории «временных». Но есть так называемые постоянные, которые в первую очередь ложатся в расчёты стропил односкатной крыши. По сути, в этой конструкции постоянная нагрузка – это кровельный материал, а точнее, его вес с учётом на 1 м² поверхности ската.

Сложность расчёта этого вида нагрузки заключается в том, что у некоторых материалов в расчёт берётся не фактическая площадь, а реальная (в основном полезная). Все дело в том, что большинство кровельных материалов укладываются на обрешётку крыши с нахлестом, который сокращает площадь покрытия, но увеличивает вес изделий с учётом давления на 1 м² покрываемой поверхности. При этом надо обязательно учитывать всю со свесами и карнизами, выступами с боков.

Минимальный уклон односкатной кровли: от чего зависит и как рассчитать ↑

У каждого производителя есть свои индивидуальные требования к минимальному уклону. К тому же много зависит от особенностей климата конкретной местности, в частности, снеговой нагрузки. Например, чем меньше выпадает снега, тем крыша может оказаться более пологой. Существует таблица уклонов кровли, в которой представлены его возможные минимальные значения , согласно территориальным нормативам и характеристикам кровельного материала.

Рулонная кровля имеет верхний предел крутизны в 25°, хотя рекомендуется не нарушать границу в 15°, чтобы не усложнить устройство.

Для шифера (асбестоцементных волнистых листов) требуется значительно больший уклон – начиная 25° (усиленный профиль) или 35° (обычный). Кстати, нахлест листов полностью зависит от этого значения и чем больше наклон, тем больше будет и нахлест.

Еврошифер более «лоялен» к крутизне ската. Минимальный уклон для него – 6°. При этом для

• 6–10° – необходима сплошная обрешетка;
• 10–15° шаг досок или брусков конструкции – 45 см;
• от 15° – порядка 60 см.

Металлочерепицу теоретически можно укладываться с уклоном, начиная от 10°. Однако практически в пределах от 10° до 20° могут возникнуть проблемы с герметизацией всех стыков листов. Наиболее приемлемым решение будет использовать металлочерепицу для крыш с уклоном более 20° и уже необходимости обеспечить дополнительную герметизацию.

Читайте также:  Искусственный камень для цоколя

Профнастил можно начать использовать, начиная с 5°. Следует помнить, что при 10° нахлест необходимо увеличить, а в стыки закладывать уплотнительную ленту.

Фальцевую кровлю с заводским фальцем или изготовленным непосредственно на стройплощадке используют для оснований с уклоном, начиная с 8°. При грамотной герметизации стыков фальцев это значение можно уменьшить до 3°.

Битумную гибкую черепицу применяют при угле наклона не меньшем, чем 11°. Вплоть до 18° укладывается сплошной подкладочный слой, при больших значениях – рулоны раскатывают только по внешнему контуру плоскости ската и изолировать дополнительно отверстия.

Керамическую и бетонную черепицу укладывают, начиная от 22°. При устройстве под черепицей дополнительного гидроизолирующего слоя угол можно уменьшить до 10°. Однако черепицу довольно редко используют для односкатных крыш в силу их большого веса.

Как посчитать уклон кровли: рекомендуют профессионалы ↑

Для измерения уклонов профессионалы рекомендуют использовать специальный угломер конструктора М. А. Козловского.

Расчет уклона кровли в процентах

проводят по следующей схеме.

• Опорную рейку устанавливают на обрешетку перпендикулярно направлению конька.
• Сторону рамы, где расположен с маятник, направляют к коньку конструкции крыши.
• Под воздействием грузика указатель укажет наклон крыши в градусах на полукруглой шкале. На вертикальной оси можно сразу же определить и процентное выражение, которое используют значительно чаще.

• Кровельные материалы разделены по своим физическим экономическим, техническим свойствам на группы, которые на приборе показаны дугообразными стрелками.
• Для определения угла ската используют наклонные линии.
• Жирная линия отображает взаимосвязь между величиной высоты конька и одной частью заложения.

Таким образом, можно по графику определить минимальный угол наклона, рекомендованный для использования в той или иной группе материалов для кровли.

2020 stylekrov.ru

• Безопасность
• Виды крыш Мансардная
• Плоская
• Скатные
• Стеклянная

Кровельные материалы

Керамопласт

Натуральные

Ондулин

Поликарбонат

Шифер

Кровельные работы

Мягкая кровля

Металлическая

Ремонт и облуживание

Виды работ

Герметики

Протекание

Стропильная система

Мауэрлат

Обрешетка

Черепица

Гибкая

Металлочерепица

Устройство кровли

Утепление и изоляция

Гидро- и пароизоляция

Теплоизоляционные материалы

Утепление

Двутавры и швеллеры

Элементы крыши

Вентиляция

Водостоки

Дымоходы

Конек

Лестницы

Отлив

Снегозадержатели

Фронтон

Определение номинального угла наклона кровли

Сложно представить себе любое здание без крыши. Кровля должна защищать здание от воздействия природных осадков, обладать огнестойкими и водонепроницаемыми свойствами, обеспечивать эффективный отвод атмосферных осадков. Долговечность эксплуатации здания и его отдельных элементов во многом зависит от качественной крыши. Для достижения лучших результатов стоит использовать более простые виды скатных крыш: односкатные, двухскатные, вальмовые, полувальмовые, мансардные.

Статья по теме: Устройство конька крыши из профнастила

Минимальный угол наклона крыши из металлочерепицы должен составлять 14 градусов.

Читайте также:  Выбор материалов для строительства дома

Новые публикации

• Почему пароизоляция Tyvek (Тайвек) это хороший выбор?
• Специфика фольгированной пароизоляции: характеристики, условия использования, монтаж
• Стропильная система мансардной крыши: схемы, устройство
• Как закрепить стропила: крепление к брусьям, мауэрлату и другим элементам крыши
• Снеговая нагрузка на кровлю: тонкости расчета при проектировании

2020 Стильная кровля крыши

Изображения, опубликованные на нашем сайте, взяты из открытых источников. Если вы автор изображения, то свяжитесь с нами через форму контактов, и мы постараемся быстро решить этот вопрос.

Рекомендации от профи!

Аксессуары для бани Беседка своими руками Бетонный забор Буржуйка своими руками Веранда своими руками Винтовой фундамент Дачный туалет своими руками Декоративный кирпич Забор из камня Заливка фундамента Как сделать забор Калитка из профнастила Камин своими руками Кирпичный забор Клумбы своими руками Кованые ворота Крыльцо своими руками Купель для бани Курятник своими руками Лестница своими руками Металлические ворота Монтаж вагонки Монтаж поликарбоната Насос для дачи Обустройство гаража Ограждения для клумб Отмостка своими руками Парилка в бане Перила для лестниц Погреб своими руками Покраска стен Пресс своими руками Решетки на окна Рулонные ворота Сарай своими руками Сигнализация для дачи Скамейки для дачи Столбы для забора Стяжка пола Твердотопливные котлы Теплица своими руками Установка забора Утепление дома Утепление мансарды Утепление фундамента

Влияние типа материала на угол наклона

Важным фактором в определении правильного положения крыши является выбор материала для настила. К примеру, применяя мягкую кровлю, наклонный угол будет существенно меньше, нежели при перекрытии шифером.

Ондулин и профнастил

В первом и во втором случае показатель наклона может колебаться в пределах от 9 до 25 0 .

Кроме того, профлист можно использовать, если крыша постройки находится под углом от 5 0 . При наклоне более 10 0 , нахлест при укладке материала нужно увеличить, а в стыки нанести уплотнительную ленту.

Обязательное условие использования этих видов материалов – это наличие постоянного воздухообмена в подкровельной части крыши.

Шифер

Для этого типа строительных изделий минимальный показатель наклона составляет 20 0 , максимальный – 30 0 .

От величины угла зависит и, каким будет нахлест между листами. Чем больше градус, тем сильнее каждый элемент накладывается друг на друга.

В случае с волнистым шифером, если угол наклона находится в пределах 10 0 , то обрешетка делается сплошной. При показателе выше 15 0 шаг составляет от 45 до 60 см.

Металлочерепица

При укладке под углом от 10 до 20 0 обязательно нужно обработать все стыки герметиком. Если же показатель находится в пределах 20–30 0 , такой надобности нет.

Другие виды

Гибкая черепица используется при наклоне крыши в 11–18 0 .

Для навеса из поликарбоната минимальным уклоном считается угол в 30 0 , а оптимальным показатель в 50 0 .

При использовании сэндвич-панелей для настила кровли необходимо придерживаться минимального уклона в 5 0 .Такой вариант подойдет, если поверхность сделана сплошным пролетом без стыков. В противном случае угол должен быть не меньше 7 0 .

Керамическая черепица применяется, если угол кровли составляет минимум 22 0 . Но поскольку материал имеет большой вес, для настила односкатных крыш используется довольно редко.

От чего зависит наклонение кровельных скатов

Чтобы определить крутизну будущей крыши и посчитать стройматериалы на ее возведение, необходимо учесть следующие факторы:

• величину нагрузок от снегового покрова и ветровых потоков в регионе проживания;
• наличие эксплуатируемого чердака либо полноценного мансардного этажа;
• применяемый кровельный материал.

Зависимость здесь такая: при небольшом уклоне (до 30°) объем чердачного пространства невелик из-за низкого конька, а воздействие ветра на конструкцию минимально. Зато на поверхность крыши ложится много снега, оказывающего статическую нагрузку. И наоборот, скаты под большим углом (от 45°) обеспечивают хороший сход снегового покрова и увеличение размеров чердака, но подвергаются динамическим ветровым нагрузкам.

Влияние кровельных материалов косвенно, поскольку их можно подбирать в зависимости от наклонения скатов. К примеру, покрытия из стандартных листов – шифера, металлочерепицы или профнастила – нельзя использовать, когда уклон составляет меньше 22°, иначе при ливневом дожде или таянии снега затекание воды на чердак обеспечено. Применяемость тех или иных стройматериалов в зависимости от крутизны показана на схеме:

Также большое влияние оказывает выбранный тип крыши – плоская или скатная. Первую принято делать на железобетонных перекрытиях и других мощных конструкциях, способных выдержать давление мокрого снега. Пологое покрытие состоит из одной или нескольких плоскостей, наклоненных под углом 1—3° в сторону наружных водостоков или внутренних канализационных труб.

Читайте также:  Производство керамических блоков своими руками

Плоскости скатных кровель частных домов обычно ориентированы наружу и отличаются большей крутизной. Угол наклона зависит от формы крыши и находится в таких диапазонах:

• односкатные – от 10 до 45°;
• двускатные, вальмовые, многощипцовые и шатровые – от 25 до 50°;
• ломаные мансардные – до 60°.

Способы выполнения расчетов

Покрытая сланцевой кровлей крыша
Расчет уклона крыши является важной составной частью процесса проектирования ее конструкции. Чаще всего угол наклона выбирается в диапазоне от 11 до 45°, но встречаются и другие значения.

Увеличение угла наклона уменьшает нагрузку снега на кровлю, но усиливает воздействие потоков ветра, требующее усиления стропил и обрешетки и приобретения для этого более прочных стройматериалов, увеличивающего общую стоимость строительства.

Важно: от угла крыши помимо качества зависит и количество материалов, требующихся для ее возведения. Повышение угла наклона сказывается на повышении стоимости кровли.

Минимальный уклон крыши зависит от климатических условий местности и от материала, выбранного для покрытия кровли. В регионе с большим количеством осадков следует выбирать больший угол уклона.

Чтобы рассчитать уклон крыши минимальный и оптимальный, необходимо рассчитать нагрузку, которая предполагается на кровлю в процессе использования.

При ее расчете учитываются два показателя:

• Масса возводимой конструкции;
• Нагрузка снежных масс в регионе.

Расчет производится следующим образом: для каждого слоя уточняют массу одного квадратного метра, полученные значения для всех уложенных слоев складывают между собой. Далее полученный результат умножается на коэффициент 1,1.

Все плюсы и минусы односкатной крыши

Среди опытных строителей есть приверженцы и противники такого типа укрытия зданий.

В пользу этого способа стоит сказать следующее:

Стоит обратить внимание и на то, что конструкция крыши не позволяет обустроить уютную мансарду или чердак, из-за чего некоторые хозяева отказываются от этого способа настила поверхности дома. Односкатная крыша является одним из наиболее простых вариантов кровельных конструкций, с устройством которой можно без особых проблем справиться своими руками

Нужно лишь изучить основные особенности технологии и сделать все в строгом соответствии с инструкцией

Односкатная крыша является одним из наиболее простых вариантов кровельных конструкций, с устройством которой можно без особых проблем справиться своими руками. Нужно лишь изучить основные особенности технологии и сделать все в строгом соответствии с инструкцией.

Рассматриваемая конструкция привлекательна, прежде всего тем, что для ее устройства не нужно большое количество строительных материалов. Какие-то серьезные навыки и большой опыт для выполнения такой работы тоже не нужны. Односкатная крыша имеет предельно простое устройство и отлично подходит для жилых и хозяйственных построек.

Лучше, если разработкой проекта односкатной кровли будет заниматься специалист. Это существенно упростит работу домашнего мастера. Ему останется лишь выполнить все в соответствии с инструкцией и радоваться полученному результату.

Основным материалом изготовления односкатной крыши является натуральная древесина. Она применяется для создания обрешетки, балок, стропил и прочих элементов. В качестве финишного покрытия чаще всего используется шифер и его более современный аналог под названием ондулин, нередко применяется черепица и прочие материалы.

Прежде чем приступать к устройству односкатной кровли дома своими руками, необходимо рассчитать оптимальный уклон ската крыши.

Как уже отмечалось, главным моментом, на который нужно ориентироваться на данном этапе, является то, какой финишный кровельный материал решит использовать владелец. К примеру, металлочерепица или тот же шифер задерживают осадки не так, как металлопрофиль. И все эти моменты нужно обязательно учитывать на этапе проектирования и расчета кровельной системы.

В случае применения рубероида и прочих рулонных кровельных материалов можно делать минимальный уклон на уровне 5-10 градусов. При использовании шифера уклон рекомендуется увеличить до 20 градусов. Если же крыша будет крыться черепицей, минимально допустимый угол наклона составляет 20-30 градусов, но лучше ориентироваться хотя бы на 35 градусов.

Помимо типа финишного кровельного покрытия необходимо учитывать и основные особенности рельефа местности, в которой построен дом. К примеру, если здание расположено так, что его крышу может со всех сторон обдувать ветер, угол наклона ската можно уменьшить. Если же дом располагается среди густых насаждений высоких деревьев, настоятельно рекомендуется обустраивать более крутые скаты, т.к. одной лишь силы ветра для удаления всего снега определенно не хватит.

Уклон крыши

Уклон скатов крыши — от чего зависит и в чём он измеряется.

Такой немаловажный для крыши факт — её уклон. Уклон крыши — это угол наклона кровли относительно горизонтального уровня. По углу наклона скатов крыши бывают малоуклонные (пологие), средней наклонности и крыши с крутыми (сильноуклонными) скатами.

Статья по теме: Как посчитать длину стропил двухскатной крыши

Малоуклонная крыша та крыша, монтаж которой осуществляется из расчёта наименьшего, рекомендованного угла наклона скатов. Так для каждого кровельного покрытия есть свой рекомендуемый минимальный уклон.

Основные достоинства односкатных крыш

Несмотря на то что не всем нравится эстетика здания, над которым смонтирована односкатная кровля (хотя сам по себе вопрос – неоднозначный), многие хозяева загородных участков при возведении построек, а иногда даже — и жилого дома, выбирают именно такой вариант, руководствуясь целым рядом достоинств подобной конструкции.

Односкатные кровельные системы подкупают своей понятностью, простотой расчетов и монтажа

• Материалов для односкатной стропильной системы, тем более, если она возводится над небольшой хозяйственной пристройкой, потребуется совсем немного.
• Самой «жесткой» плоской фигурой является треугольник. Именно он лежит в основе практически любой стропильной системы. В односкатной системе этот треугольник – прямоугольный, что существенно упрощает проведение расчетов, так как все геометрические соотношения известны каждому, кто заканчивал среднюю школу. Но эта простота никак не сказывается на прочности и надежности всей конструкции.
• Даже если ведущий самостоятельное строительство владелец участка ни разу ранее не сталкивался с возведением крыши, монтаж односкатной стропильной системы не должен вызвать у него чрезмерных трудностей – он достаточно понятен, не столь сложен. Нередко, при перекрытии небольших хозпостроек или иных придомовых сооружений вполне возможно обойтись не то что без вызова бригады специалистов, но даже и без приглашения помощников.
• При возведении конструкции крыши всегда важна скорость проведения работ, естественно, без потери качества – хочется как можно быстрей обезопасить строение от капризов погоды. По этому параметру односкатная крыша однозначно является «лидером» — в ее конструкции практически нет сложных соединительных узлов, забирающих массу времени и требующих высокоточной подгонки.

Насколько существенны недостатки односкатной стропильной системы? Увы, они есть, и с ними тоже приходится считаться:

Чердака при односкатной кровле или не предполагается вовсе, или он получается настолько маленьким, что о его широкой функциональности приходится забыть.

В подавляющем большинстве случаев односкатная крыша не предполагает наличия «полезного» чердачного помещения

• Исходя из первого пункта – есть определенные сложности в обеспечении достаточной термоизоляции расположенных под односкатной крышей помещений. Хотя, конечно, это можно исправить – ничто не мешает утеплить сам скат кровли или же расположить под стропильной системой утепленное чердачное перекрытие.
• Односкатные крыши, как правило, делаются с небольшим уклоном, до 25÷30 градусов. Это влечет за собой два последствия. Во-первых, не все виды кровельных покрытий подойдут для таких условий. Во-вторых, резко возрастает значимость потенциальной снеговой нагрузки, что следует обязательно учесть при проведен расчетов системы. Но зато при таких уклонах значительно снижается влияние ветрового давления на кровлю, особенно если правильно расположить скат – в наветренную сторону, в соответствии с преобладающими ветрами на данном участке местности.

В сети можно отыскать немало проектов жилых домов, в которых основной акцент делается именно на односкатную системы крыши

Еще один недостаток, пожалуй, можно отнести к очень условным и субъективным – это внешний вид односкатной крыши. Он может не прийтись по душе любителям архитектурных изысков, дескать, очень упрощает облик постройки. На это тоже можно возразить. Первое – простота системы и экономичность возведения часто играют все же решающую роль при строительстве подсобных сооружений. А втрое – если посмотреть обзор проектов жилых домов, то можно встретить очень интересные дизайнерские варианты, в которых упор сделан именно на односкатной крыше. Так что, как говорится, о вкусах не спорят.

Зависимость высоты кровли и полезной площади мансарды (чердака) от наклона крыши

Изменение высоты кровли, помимо изменения снеговых и ветровых нагрузок на стропильную систему, ведет к изменению полезной площади помещения под скатами.

Читайте также:  Утепление фундамента дома снаружи пенополистиролом экструдированным

Изменение полезной площади в зависимости от высоты кровли

Поскольку полезной высотой мансарды принято считать 2,5…3 м, подъем кровли (с учетом перекрытия мансарды) на высоту более 5 м нерентабелен. С учетом этих параметров для мансардных помещений принимается угол ската от 25о (для односкатных и двускатных построек). Если используется мансардный тип кровли, верхняя ее часть может иметь уклон в 10…20 градусов, нижняя – 50…80.

При этом расположение мансардного помещения может варьироваться в зависимости от типа кровельной системы.

Как видно из иллюстрации, более сложные конструкции с выносными консолями или смещением дают большее полезное пространство. Однако из возведение затруднено большим количество расчетов для расположения стропил и балок, измененной конфигурацией кровли в целом, проблемами с настилом кровельного материала.

При этом учитывается также использование пространства мансарды. Так, если под «аттиковыми» (расположенными между межэтажным перекрытием и наклонной частью мансардного потолка – мауэрлатом) стенами планируется устроить спальные места, высота стены принимается меньше, чем если там предполагается расположить рабочее место или шкаф нормальной высоты.

75824e23f368129c738e5af42f065806.jpe

Устройство аттиковой стены для жилых мансард

Высота аттиковой стены для жилых мансард принимается 60…220 см:

• 80…130 см – удобно размещение кровати, мансардных окон над ней;
• 130…150 см – приемлемо устройство рабочего места;
• 170…190 см и более – нормальная высота помещения, вдоль стены можно ходить.

Таким образом, выбирая в зависимости от конфигурации мебели (оборудования) минимально допустимую высоту аттиковой стены и уклон кровли, можно рассчитать полезную площадь мансарды при известной высоте конька или размере «заложения» (половине ширины дома).

Второй способ вычисления угла наклона крыши — вспоминаем школьный курс геометрии

Можно использовать другой простой способ вычисления (расчета) угла наклона крыши. Для этого необходимо вспомнить азы школьного курса тригонометрии и применить их на практике. В этом случае тоже нет ничего сложного. Ведь профиль практически любой крыши — это один, два или несколько прямоугольных треугольников, а вычислить любой угол такого трёхугольника, зная длины его сторон (в нашем случае длину стропил, ширину пролета и разницу высот между нижней и верхней точками опоры стропил) не составит проблем.

В случае, когда крыша дома или хозяйственной постройки уже сооружена или хотя бы уложены стропила и есть желание узнать какой будет угол наклона крыши, достаточно замерить длину пролета крыши по горизонтали — это будет прилежащий катет прямоугольного треугольника. После этого необходимо замерить высоту подъёма крыши — разность высоты между точкой опоры низа стропильной ноги на стену и коньком — это будет противолежащий катет.

Теперь делим полученную величину вертикальной стороны этого треугольника (высоту крыши) на горизонтальную (ширину пролета — для односкатной или 1/2 пролета — для двухскатной). Полученное число будет tg (тангенс) угла наклона. Чтобы получить сам угол необходимо вычислить arktg (арктангенс) этого числа. Для этого можно воспользоваться калькулятором, имеющим данную функцию или «забить» запрос в поисковике и для этого не надо быть большим математиком.

Если же Вам необходимо соорудить крышу с заданным углом, то для этого вычисляете тангенс, интересующего Вас угла (одним из вышеуказанных способов) — это и будет соотношением между высотой крыши и длиной пролета по горизонтали. Длину пролета просто измерить, а чтобы узнать высоту: результат этих измерений умножаем на полученный ранее тангенс угла: a=bхtgA;

Чтобы, при этом, узнать какой длинны будут необходимы стропильные ноги можно вспомнить знакомую из школы теорему Пифагора, согласно которой: квадрат гипотенузы прямоугольного треугольника c (в нашем случае это стропильная нога) равняется сумме квадратов катетов a и b ( длине пролета и высоте крыши), то есть:

c2 =a2 +b2, отсюда: c (длина стропил) равняется квадратному корню суммы катетов. Квадратный корень легко можно вычислить на том же калькуляторе.

Такие расчеты подходят как для односкатной, так и для двускатной крыши. Разница лишь в том, что в случае односкатной крыши при расчете угла её наклона берется длина всего пролета крыши. При определении же угла наклона двускатной крыши берется лишь половина пролета — в случае одинаковых скатов или расстояние до точки вертикальной проекции конька на горизонтальное перекрытие — в случае неодинаковых скатов.

Во втором случае угол наклона определяется отдельно для каждого ската. Точку вертикальной проекции можно определить, опустив для этого отвес с верхней точки конька.

Оптимальные показатели расчета угла наклона крыши в один скат

Как же рассчитать угол наклона односкатной крыши самостоятельно? Начнем с определения нагрузок на будущую кровлю, а затем, выберем оптимальный угол уклона кровли.

Расчет нагрузок на кровлю

Нужно учесть постоянные и переменные нагрузки. К постоянным отнесем вес всех строительных материалов и оборудования (антенны, вентиляция и пр.). Переменные нагрузки – это осадки, ветер и вес работников с оборудованием, если вдруг понадобится ремонт крыши.

I. Снег.

Если зима в вашем районе проходит почти без снега, то смело можно выбирать минимальный угол ската. В условиях снежной зимы, крыша в 20-25 градусов испытывает снежные нагрузки около 150 кг/м2. В такой местности специалисты советуют делать скат с уклоном 45 градусов, чтобы обеспечить постоянное и равномерное схождение снега с крыши. Средняя зима (центр и средняя полоса России) позволяет выбирать оптимальный уклон в 30-35 градусов. Однако эта цифра будет зависеть от следующего фактора:

II. Ветер.

В местности, где преобладают сильные ветра, крышу с крутым уклоном может легко сорвать. В этом случае низ ската лучше располагать к ветру. Для расчета уклона кровли в ветреных районах лучше воспользоваться специальной картой ветровых нагрузок:

III. Дождь и град.

Сила падающего града и дождевых капель также оказывает давление на крышу. Крутой уклон сглаживает эти нагрузки, защищая кровельный материал от повреждений в регионах, где часто встречается непогода.

Делаем вывод: несмотря на то, что минимальный уклон 10-20 градусов упрощает работу и удешевляет расходы, оптимальным считается скат под 35-45 градусов, при котором кровля надежно защищена от нагрузок и погодных катаклизмов.

Определяем оптимальный уклон

Технические и эстетические характеристики на стороне крутой односкатной крыши, так как пологие скаты могут пропускать влагу, удерживать снег и мусор. Однако для хозяйственных построек, гаражей и небольших домиков крутой уклон совершенно не обязателен, ведь убрать снег и грязь можно и вручную, а обезопасить кровлю от протекания помогут современные герметики. Итак, если мы выбираем:

• Маленький уклон 3-11 градусов.
  Нам необходима усиленная стропильная система, сплошная обрешетка в виде листов влагостойкой фанеры, надежная герметизация стыков и качественная гидроизоляционная мембрана под кровельный материал. Для такой крыши лучше выбрать мягкий кровельный материал, особенно, если это – жилое помещение;
• Средний уклон 12-25 градусов.
  Такой скат – оптимальный выбор для любых регионов нашей страны. Стыки в этом случае можно не герметизировать, но нахлест кровельного материала лучше сделать в 20 см. Для данного уклона отлично подойдет металлочерепица, профнастил, шифер и пр.;
• Крутой уклон около 45 градусов.
  Выбирается для регионов с большим количеством осадков в год. Для такой крыши подходят любые твердые кровельные материалы.

Базовые расчеты

Чтобы обеспечить нужный уклон, нам необходимо рассчитать длину стропильной ноги и высоту поднятия несущей стены. Воспользуемся известными формулами, которые применяют все строители.

Lbc=Lсд x tgA, где Lbc – высота, на которую нужно поднять стену; Lсд – длина стены дома (без учета дополнительного подъема для ската); А – выбранный угол наклона кровли.

Длину стропильной ноги (Lc) найдем по такой формуле: Lc=Lbc/sinA.

Мы получили длину стропилины от стены до стены. Также, нам необходимо учесть задний и передний свесы, которые нужны для дополнительной защиты от влаги и ветра (обычно берутся по 40-50 см). Так, конечная длина стропильной ноги будет равна: (Lc) 3,36 м + 1 м=4,36 м.

Плюсы покатой крыши

Простые конструкции, такие, как односкатные и двускатные крыши, вальмовые или мансардные, всегда были и остаются самыми качественными и надежными вариантами. Без сомнения, преимущество покатой крыши заключается именно в гармоничном сочетании отличного качества и простоты в исполнении.

Такая крыша состоит из базового элемента кровли, а также обрешетки и стропил.

Что касается кровли, она служит для защиты здания от воздействия природных явлений, снега и дождя. Стропила же, а также обрешетки, поддерживают всю конструкцию, передают нагрузку на стены.

Рис. 1 Рассчитываем угол наклона крыши
Следует заметить, что покатая крыша защищает здание от осадков за счет определенного наклона кровли.

Прежде, чем приступить к монтажу покатой (или, как ее еще называют, скатной) крыши, необходимо произвести точный расчет угла наклона крыши.

Даже для тех людей, которые не являются специалистами в области строительства крыш, совершенно очевидно: чем угол наклона меньше, тем больше возникнет впоследствии проблем с герметичностью.

И это абсолютно не зависит от того, какой строительный материал вы выбираете для покрытия вашей крыши.

Факторы, которые влияют на выбор угла наклона

Конечно же, вам следует знать при расчете угла уклона крыши, какие факторы необходимо принимать во внимание. Так, среди важнейших параметров можно назвать:

• Ветер. Само собой разумеется, что крыша будет оказывать большее сопротивление ветру при большем наклоне. Однако слишком большой угол наклона является достаточно опасным для крыши. Так, например, при увеличении угла с минимального показателя (11 градусов) до 45 градусов, ветровая нагрузка возрастает в пять раз. Но с другой стороны, при выборе очень маленького угла наклона возникает другая проблема: при сильном порыве ветра кровлю может просто сорвать;
• Снег и дождь. Совершенно очевидно, что снег лучше сходит с крыши, имеющей большой угол наклона. Так, если он составляет более 45 градусов, обеспечено полное скатывание снега. И чем выше угол наклона, тем более герметичной будет красивая кровля вашей крыши. Объяснить это легко: дело в том, что при воздействии на крышу ветер обычно загоняет под стыки кровли атмосферную воду. Но чем больше вы сделаете уклон крыши, тем меньше вероятность попадания воды под стыки кровельных материалов.

Статья по теме: Что лучше шифер или профнастил на крышу

Исходя из этих факторов, необходимо производить расчет угла наклона крыши. Для районов с сильными показателями ветра специалисты рекомендуют наклон крыши в 15-20 градусов, а для районов с нормальными показателями – около 35-40 градусов.

Однако следует помнить, что расчет угла наклона крыши обязательно нужно производить индивидуально для каждого конкретного здания.

Следует также подчеркнуть, что при расчете обязательно следует учесть особенности не только климата местности, но и конструкции самого строения.

Рис. 2 Формы скатных крыш

Способы произведения расчетов

Следует помнить, что подбор правильного угла – это очень важный этап конструирования будущей крыши здания. Обычно угол наклона крыши составляет от 11 и до 45 градусов, конечно же, бывают и исключения.

В том случае, если увеличить угол наклона, уменьшается, соответственно, снеговая нагрузка на крышу.

Но вместе с тем, чем больше будет показатель, тем воздействие ветра окажется сильнее. Это приводит к тому, что при возведении крыши требуются более прочные строительные материалы, стропила и обрешетки. А это значит, что будущая крыша обойдется вам дороже. расчет уклона крыши

Помните: угол наклона влияет напрямую не только на качество, но и на количество материала для обустройства кровли.

Чем больше угол, тем, соответственно, больших денег будет стоить кровля.

Определенный угол уклона придается крыше в зависимости от выбранного материала, а также от климатических условий. В случае, если в районе в большом количестве наблюдаются атмосферные осадки, уклон крыши должен быть круче.

Соответствующий угол наклона будущей крыши можно определить, учитывая предполагаемую нагрузку. Как же рассчитать нагрузку? Для этого вам нужно принимать во внимание два показателя:

• Вес будущей конструкции;
• Нагрузку снега для данной местности.

Первым делом, нужно взять вес квадратного метра каждого слоя кровли, а затем сложить показатели для всех слоев. Следующий шаг: умножение получившегося результата на показатель 1,1.

Наглядный пример подобных расчетов

Предположим, толщина вашей обрешетки составляет 2,5 сантиметра, и 1 квадратный метр будет весить 15 килограммов. Вы планируете класть утеплитель толщиной 10 сантиметров: вес этого материала составляет около 10 килограммов на квадратный метр.

Также вам предстоит использовать Ондулин, весом 3 килограмма на квадратный метр.

Итак, наш расчет: 15+10+3 * 1,1 = 30,8 килограммов на квадратный метр. По усредненным показателям, для жилых домов нагрузка на кровлю обычно не превышает 50 килограммов на один квадратный метр. Следует заметить, что для ряда покрытий сильно завышена допустимая нагрузка, однако, вам не нужно этим пренебрегать.

Предположим, вы решите лет через двадцать сменить кровлю, и кровельный ковер будет тяжелее, чем раньше. В данном случае и требуется тот самый коэффициент надежности 1,1 – его обязательно нужно учитывать, как коэффициент запаса.

Наконец, сделаем расчет нагрузки от собственной массы крыши. Назовем ее для простоты Н1. Она будет равна:

Н1 = 50кг/кв.м*1.1 = 55 кг/кв.м.

И непременно помните: когда вы начнете считать сечение стропильной ноги, прибавьте вес стропила к весу будущего кровельного ковра.

Учимся пользоваться таблицей Брадиса

Что касается снеговой нагрузки, коэффициент будет зависеть от того, какой угол наклона вы выбрали для вашей крыши. Итак, если наклон составляет менее 25 градусов, коэффициент составляет 1, а если от 25 до 60 градусов, то принимается во внимание коэффициент, составляющий 1,25.

А вот в том случае, если вы выбираете угол наклона более 60 градусов, учитывать нагрузку от снега не нужно.

Если вам необходимо найти угол наклона кровли, воспользуйтесь математической таблицей Брадиса (таблицей тангенсов).

Высоту в коньке следует разделить на ? длины фронтона, и по соответствующему значению в таблице найти угол наклона.

А вот для того чтобы математическим способом вычислить высоту конька, следует рассчитать ширину пролета дома, разделить этот показатель на два, а затем умножить на относительную величину, которая будет индивидуальной для определенного угла наклона.

Также для определения угла наклона и высоты конька можно воспользоваться угольником. расчет наклона крыши.

Попробуем разобраться на конкретном примере. Ширина будущего здания составляет 8 метров. Делим это значение на два, получаем 4 метра.

Рис.3 Зависимость угла наклона крыши от материала для кровли

Нам нужно определить высоту поднятия стропил в случае, если уклон кровли составляет 25 градусов. Итак, находим в соответствующей таблице показатель, соответствующий данному углу наклона: он составляет 0,47.

Умножаем половину ширины нашего здания на данную относительную величину. Получаем следующий расчет: 4*0,47=1,88. Соответственно, при таком раскладе нам нужно будет поднять стропила на высоту, составляющую 1,88 метра.

Рис. 4 Схема кровельной системы

Выбор кровельного материала в зависимости от угла наклона

Следует подчеркнуть, что все материалы для обустройства кровли объединяются в отдельные группы: по их физическим свойствам, техническим характеристикам, а также ценовым параметрам.

Приведем некоторые рекомендации, которые помогут вам подобрать наиболее подходящий материал для обустройства крыши:

• В том случае, если наклон кровли совсем небольшой, и составляет где-то от 2,5 до 10 градусов, обычно применяются покрытия из каменной крошки (крупнозернистой), а также из гравия. Слой верхнего покрытия составляет для гравия – 10-15 миллиметров, для каменной крошки – 3-5 миллиметров.
• Если уклон кровли составляет от 10 градусов, и при этом была использована базовая битумная водоизоляция, необходимо выполнить верхний слой из крупнозернистого материала. В том случае, если показатель такой же, а материал выбран пленочный рулонный, то необходимо будет использовать специальный окрасочный слой для защиты.
• В том случае, если угол кровли составляет до 20 градусов, а само покрытие выполняется из металлического профнастила, или же асбестоцементных листов, следует непременно провести герметизацию всех стыков. Стоит ли выбирать металлочерепицу.

При углах до 60 градусов нужно обязательно проводить герметизацию стыков листов кровли из меди или стали. При этом стыки непременно должны быть двойными.

Учитывая все перечисленные параметры и делая правильные расчеты, можно сконструировать надежную крышу, которая прослужит ни один год или десяток лет.

Снеговые и ветровые нагрузки

При проектировании кровли всегда учитываются снеговые и ветровые нагрузки на стропильную систему. Чем круче скаты, тем меньше снега на них задержится.

Для правильного вычисления необходимой прочности конструкции вводится поправочный коэффициент:

1. Для крыш с уклоном менее 25° применяется коэффициент равный 1.
2. Стропильные конструкции со скатами от 25 до 60° требуют применения коэффициента 0,7.
3. Кровли, выполненные с углом наклона скатов более 60°, не требуют применения коэффициента, так как снег на них практически не задерживается.

Для простоты вычислений используют карты, в которых отмечены средние значения снеговой нагрузки по регионам РФ.

Примеры расчета

Правила проведения расчетов просты: находим свой регион, определяем снеговую нагрузку, выделенную своим цветом, принимаем в расчет первое значение, умножаем на поправочный коэффициент исходя из предполагаемого угла уклона крыши. В качестве наглядного примера рассчитаем снеговую нагрузку для крыши дома в Норильске углом наклона скатов 35°. Итак, 560 кг/м2 умножаем на коэффициент 0,7. Получаем снеговую нагрузку для данного региона и конкретной конструкции кровли 392 кг/м2.

Для определения ветровых нагрузок также используются карты, в которых отмечены расчетные значения ветровых нагрузок по регионам.

Кроме этого, в расчетах следует учитывать:

1. Розу ветров, а конкретно – расположение дома на местности и относительно других строений.
2. Высоту постройки.

По типу расположения дома на местности, все строения можно разделить на три группы:

1. А – постройки, расположенные не открытой местности.
2. Б – Строения, расположенные в населенных пунктах с ветровой преградой не выше 10 м.
3. В – здания, находящиеся в населенных пунктах с ветровой преградой от 25 м.

В зависимости от зоны размещения и высоты строения при проектировании крыши вводятся поправочные коэффициенты, учитывающие ветровую нагрузку. Все факторы, влияющие на ветровую нагрузку, сведены в таблицу, по которой легко сделать расчет.

2ea1210de9cad5731d044776344b5735.jpe

Например: для одноэтажного дома в Норильске ветровая нагрузка составит: 84 кг/м2 умноженная на коэффициент 0,5, соответствующий зоне «В», что составляет 42 кг/м2.

Помимо этого, учитываются аэродинамические нагрузки, воздействующие на стропильную систему и кровельный материал. В зависимости от направления ветра, нагрузку условно делят на зоны, которые предполагают различные поправочные коэффициенты.

Зависимость угла наклона от типа кровельного материала

При выборе кровельного материала следует учитывать, что он оказывает непосредственное влияние на возводимую конструкцию и её стоимость. Расчет угла наклона скатов следует выполнять с учетом вида кровельного материала. Для этого рекомендуется использовать нижеприведенную таблицу.

Из таблицы видно, что кровельный материал является определяющим фактором при осуществлении расчетов.

При использовании мягкой кровли, угол наклона значительно меньше по сравнению с шифером.

Расчет должен учитывать и атмосферные особенности района, где происходит строительство. Одной из особенностей крыш с углом наклона 300 является накопление снега с подветренной стороны и увеличение нагрузки на кровельные материалы, и стропильную систему.

Стропильная система односкатной крыши.

В первую очередь, зависит стропильная система односкатной крыши от материала стен и габаритов постройки.

Когда односкатная крыша планируется для покрытия кирпичной постройки, то устанавливают стропила на мауэрлат – брус сечением 100 х 100 или 150 х 150, который уложен на две длинные стены или в случае строительства постройки из бревен, на бревна верхнего венца.

Конструкция стропильной системы будет достаточно простой при размере пролета до 4,5 метров, включая в себя мауэрлат, а также стропила, опирающиеся на него.

Если ширина пролета будет до 6 метров, то в конструкцию добавится подстропильная нога, которая опирается на лежень и служит для придания достаточной несущей способности стропилам.

В конструкции стропильной системы требуется предусмотреть дополнительные схватки и стойки, если постройка планируется большего размера.

Можно произвести выполнение стропильной системы с висячими или наклонными стропилами, если сруб будет из бруса или оцилиндрованного бревна.

Стропильную систему с висячими стропилами очень часто применяют при устройстве двускатных крыш. Можно использовать такую же схему и при строительстве односкатных крыш. Заключается суть висячих стропил в том, чтобы их опереть на горизонтальные балки, выходящие в месте опирания за периметр строения.

Обозначения на рисунке: а – система висячих стропил, б – стропильная система с бабкой и висячими стропилами, в – то же самое, с дополнительной затяжкой. 1 – стропильная нога, 2 – балка чердачного перекрытия, 3 – ветровая связь, 4 – подстропильная нога, 5 – бабка, 6 – дополнительная горизонтальная затяжка.

За счет устройства прохода сквозь верхние венцы сруба деревянных балок, использование системы с висячими стропилами несколько усложнит конструкцию. Но передающиеся от стропильных ног при этом усилия, более равномерно разгружаются и распирающе на стены не действуют.

Как материал может повлиять на наклон крыши?

Любая кровля – это своего рода слоеный пирог из гидро- и пароизоляции, утеплителя, обрешетки и внешнего покрытия

. Все это уложено на стропильную систему под определенным углом, который ограничивает использование того или иного материала. Главным образом следует ориентироваться на инструкции, предложенные изготовителем, которые касаются и требований к уклону скатов. Кровельные материалы бывают рулонные, наборные (черепица и шифер), листовые, а также гибкие штучные, и для каждого типа предусмотрен минимальный угол крыши.

Для рулонных покрытий оптимальным считается уклон не более 15 градусов при условии, что материал укладывается в 2 слоя. Если же кровля делается трехслойной, она должна быть еще более пологой, около 5 градусов, при этом требуется дополнительная обрешетка для повышения прочности на случай увеличения временной нагрузки (снег, дождь). Но есть и исключение – мембранное покрытие, которое можно использовать при любом наклоне крыши.

Наборные материалы также не терпят крутых скатов, по той простой причине, что могут съехать под собственной тяжестью при малейшей предпосылке к этому, вроде штормового порыва ветра. Однако и слишком маленьким угол делать нельзя, поскольку в этом случае масса кровельного материала будет излишне нагружать опорные конструкции, то есть стропила, обрешетку и прочие элементы. Оптимальным считается угол 22 градуса, достаточной для того, чтобы во время дождя влага свободно стекала и не задувалась ветром под стыки.

В отношении профнастила и металлочерепицы минимальный уклон – 12 и 14 градусов соответственно, достаточно пологий, чтобы осадки стекали с крыши, и при этом не нарушалась ее герметичность на стыках. В большую сторону крутизна может увеличиваться без ограничений, однако с учетом того, что большая площадь кровли имеет солидную массу. Также не следует забывать про ветровую нагрузку и высокую парусность крыш с углом, близким к 45 градусам. Оптимальный наклон – порядка 27-30 градусов.

А вот у мягкой черепицы, которая состоит из отдельных кусков материала типового размера, угол кровли связан с плотностью обрешетки. Если скаты очень пологие, то расстояние между планками следует сделать как можно меньше. Это обусловлено тем, что снеговые массы могут стать непосильной нагрузкой для покрытия. В том случае, когда крутизна скатов выдержана в пределах 30-40 градусов, шаг обрешетки допускается больший, до 45 сантиметров.

На что влияет угол уклона крыши?

С увеличение угла уклона крыши могут возникнуть следующие вопросы и нюансы:

• Чем больше уклон, тем больше площадь кровли и тем больше необходимо материалов для кровли. Поэтому расчет уклона кровли несет экономический характер, с его помощью можно регулировать и высчитывать необходимые затраты, подбирая оптимальный вариант окончательного вида крыши в зависимости от материальных возможностей.
• Нагрузка на большие скатные крыши при сильных порывах ветра усиливается в несколько раз. Например, если сравнивать кровлю с углом в 11о и 45о, то воздействие на вторую будет примерно в 5 раз больше. Если все же в ветряных регионах установить такую кровлю, то необходимо укреплять полностью всю конструкцию – стропильную и систему обрешетки. При этом использовать балки большего сечения и делать меньше шаг. Такая конструкция может быть невыгодна с материальной точки зрения и со стороны увеличения веса постройки, что может негативно сказаться на фундаменте и несущих стенах. Поэтому лучше рассчитать уклон кровли в зависимости от природных условий.
• При достаточно большом угле наклона кровли более чем 60о можно даже не учитывать вес снега, воздействие талой воды и дождя — осадки будут сразу скатываться с поверхности кровельных материалов, не приводя к застою. Но здесь тоже есть особенность. Во-первых — материал должен соответствовать такому большому углу. Во-вторых — обрешетка должна быть с меньшим шагом для более надежной фиксации кровельного материала.