Как рассчитать кровлю без помощи со стороны

Важным этапом проектирования дома и составления сметы его строительства является расчет возводимой кровли, от правильности которого зависят как стоимость материалов и расходов по обустройству крыши, так и последующие затраты на ремонт и обслуживание кровли. В данной статье будет рассказано о том, как рассчитать кровлю, а именно – о расчете ее площади и угла наклона.

Подробный обзор

Уклон кровли для разных типов крыш

Как правило, для сложных – вальмовых или многощипцовых кровель, выбирают пластичные и гибкие материалы – оцинкованное железо, профнастил, металлочерепицу, различные виды битумных покрытий. Для простых конфигураций подойдут как указанные материалы, так и более “традиционные” – например, шифер или черепица. Последняя, несмотря на древнюю историю и исключительную долговечность, в последнее время используется редко из-за большого веса, который требует мощных несущих конструкций. При ее устройстве угол наклона кровли должен быть в пределах 30-60 °.

Наиболее “демократичны” различные битумные материалы – рубероид, еврочерепица. Они достаточно дешевы, легко укладываются и ремонтируются. Однако, в случае со скатной крышей, под них требуется сплошная обрешетка, а срок службы в сравнении с остальными покрытиями не слишком долговечен. При устройстве таких кровель допускается уклон в 8-18 °.

Уклон кровли для разных типов крыш

Наиболее распространены для установки скатных крыш листовые материалы. Самый дешевый – шифер, но он плохо справляется с кровлями сложного профиля. Зато различные виды металла здесь на высоте. Единственная сложность со стальной кровлей – ее правильное устройство, чтобы исключить возможность коррозии металла. Угол наклона крыши из металлочерепицы, асбоцементных листов или подобных материалов должен быть в пределах 14-60 °.

Поскольку устроить крышу с монолитной кровлей практически невозможно, между отдельными элементами покрытия всегда существуют стыки. Это – места повышенной коррозионной опасности, поэтому им всегда уделяют особое внимание. Влияют они и на угол уклона.

Если уклон слишком маленький, ветром в швы могут задуваться листья и семена растений. При намокании они разбухают, начинают прорастать, раздвигая компоненты кровли. Так создается отверстие для проникновения осадков, и кровля быстро приходит в негодность. Для этого площадь перехлестов кровельных материалов увеличивают, наращивают и угол уклона. Как правило, кровли не устраивают с углами в пределах 20-35 градусов, поскольку именно в этом диапазоне создаются условия для максимального накопления снега в зимнее время, да и ветровую нагрузку такие крыши переносят посредственно.

Уклон кровли для разных типов крыш

При выборе угла наклона крыши для своего дома, помимо экономических соображений (стоимость несущих конструкций, материала покрытия, работ), следует помнить и об эксплуатационных свойствах. Правильно спланированная и установленная кровля, пусть и обойдется дороже – но в будущем обеспечит тепло и сухость в доме, а также позволить сберечь значительную сумму на своем ремонте. И хорошо подобранный – максимальный, или минимальный угол наклона крыши играет здесь не последнюю роль.

Разновидности и конфигурации элемента

В первую очередь мы будем обращать внимание на виды покрытий частных домов, но некоторые варианты подойдут и для сложных, многоэтажных строений.

Есть два основных типа крыш:

  • прямые;
  • скатные.
Разновидности и конфигурации элемента

Первые редко встречаются в России, они чаще используются в странах с теплым климатом и минимальным количеством осадков. В них есть несомненные плюсы – малое количество стройматериалов и простота конструкции, однако, снежной зимой на таких кровлях будет собираться большое количество снега. Это может привести к просадке, гниению материалов, а в далекой перспективе – к скорому протеканию воды.

Поэтому в России и странах с близким нам климатом чаще строят скатные конструкции. Перепад кровельной поверхности (от высшей до наиболее низкой точки) должен быть не меньше 10%. При этом в ряде разновидностей предусмотрен чердак, где-то это даже крупные просторные мансардные помещения, а вторые не имеют доступных для использования площадей.

Различают:

  • Односкатные – самый простой вариант, который чаще используют для хозяйственных построек – сараев, гаражей, однако, изредка можно увидеть такой тип и на дачном домике, коттедже. Смысл заключается в том, что сама поверхность плоская. Она монтируется на стены, которые имеют разную высоту. Преимущества такого варианта – вы сами можете выбрать направление ската, а также на проектирование и строительные работы вы потратите минимальную сумму. Внешний вид такой кровли чаще всего непрезентабельный. Минусом также является невозможность использовать чердачное пространство, которого там практически нет. Угол наклона следует сделать не менее, чем 20-30%.
  • Двухскатные – самые распространенные схемы построения. Также их называют «карточным домиком», потому что внешне они напоминают эту незамысловатую конструкцию – две плоскости соединяются коньком (верхней точкой), а скаты спускаются симметрично по две стороны. Иногда один край делают более отлогим, немного длиннее. Это делается либо для практичности (под пологой стороной может быть расположено крыльцо), либо для улучшения внешнего вида. Преимуществом считается простота возведения, а минусом – стандартный дизайн. Под кровлей можно разместить чердак. Он будет ограничен с двух сторон скатами, а с оставшихся – фронтонами (кирпичная кладка до конька).
  • Четырехскатные шатровые. Это крыши, которые вовсе не имеет конька, так как все 4 стороны равными треугольниками собираются в аккуратную, симметричную пирамиду. Это идеальная разновидность для дома, который имеет периметр ровного прямоугольника или квадрата. Есть «шатры» и трехсторонние. Это более сложная структура, но внешний вид смотрится очень нестандартно.
  • Четырехскатные вальмовые. Интересный вариант, где вместо фронтонов располагаются дополнительные два ската в форме треугольника, вальмы. Несомненным достоинством такой конструкции является большая устойчивость к любого типа осадкам. Низка вероятность того, что во время сильного ветра снесет часть покрытия, что часто бывает у двухскатных типов. Но проектирование гораздо сложнее, понадобится специализированная программа для компьютерного расчета крыши дома в 3д. Компания «ЗВСОФТ» предлагает варианты САПРов для конструирования скатов.
  • Полувальмовые. Интересная комбинированная композиция. Она очень привлекает дизайнеров и архитекторов, так как такая задумка не только отлично смотрится снаружи, но и дает возможность обустроить отличную мансарду изнутри. Особенность заключается в том, что на внешних сторонах сочетается фронтон, который имеет форму усеченного треугольника, или трапеции. Верхушку фигуры закрывает полувальм. Это позволяет создать наверху полноценное окно, которое можно разместить во фронтальной части. Еще одна дизайнерская задумка – сделать вальм не сверху, а снизу, таким образом, скат получится гладкий, а над ним будет расположен треугольный участок фронтона, который может стать слуховым окошком.
Разновидности и конфигурации элемента
  • Многощипцовые. Их также можно назвать крестовидными, потому что они имеют 4 конька, которые собираются вместе, а в проекции сверху структура напоминает крест. Очень сложна в построении, но часто используется любителями готического стиля – точная симметричность и острые углы.
  • Мансардные, или ломаные. Особенность в желании использовать как можно более функционально пространство под крышей. Для этого скаты как бы переламываются пополам, сначала от конька идут полого, а затем резко увеличивают угол наклона.
  • Купольные. Они выглядят как конус. Такими элементами часто покрывают башенки. В повседневной жизни встречаются редко, только как декор.
  • Комбинированные. При создании такого проекта кровли нельзя обойтись без компьютерной программы для конструирования крыши. Склоны могут иметь разную форму, находиться на различных ярусах, по-разному будут использованы площади под кровельным покрытием. Однако такие типы являются самыми интересными для дизайнеров и архитекторов. Совмещение разновидностей способствует учету множества нюансов.
Читайте также:  Бюджетные идеи для дачного интерьера (35 фото)

Калькулятор расчета высоты конька стропильной системы

Калькулятор расчета высоты конька стропильной системыПроизвести расчет для следующего типа стропильной системы Односкатная стропильная система

Двускатная, вальмовая или шатровая стропильная система

Введите пролет (ширину здания), перекрываемый стропильной системой, м

Введите планируемый угол уклона кровли, градусы

РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЁТАОдноскатнаяДвусатнаяВысота конька от уровня укладки мауэрлата, мКуда отправить результат?Не заполняйте, если отправка результатов не нужна Payment options Защита от спама

Введите код с картинки Отправить результат мне на почтуОтправить результат мне на почту

Расчет угла наклона кровли

Выполнение измерений для расчета угла наклона

Поговорим о том, как рассчитать уклон кровли, что является очень важным этапом проектирования кровли. Чаще всего для возведения кровли выбирают угол от 11 до 45º, но в зависимости от климатических условий и дизайнерских решений встречаются и другие углы.

Увеличение угла ската крыши позволяет уменьшить нагрузку снежного покрова, но при этом увеличивается воздействие потоков ветра, требующее повышенных расходов на использование более прочных материалов, обрешетки и стропил.

Кроме того, следует помнить, что от угла наклона зависит помимо качество еще и количество материала, требующегося для возведения кровли: больший угол требует больших затрат на материалы.

Угол наклона крыши следует выбирать на основании материала, выбранного для строительства кровли, а также климата местности, в которой производится строительство: чем чаще в данном районе выпадают осадки, тем больше должен быть уклон кровли.

Для вычисления требуемого угла наклона следует рассчитать планируемую нагрузку на крышу, для расчета которой используются два основных параметра:

  • Вес возводимой конструкции;
  • Снеговые нагрузки в данном регионе.

Расчет производится следующим образом: следует узнать вес 1 м2 каждого из слоев кровли, сложить данные показатели и умножить полученную сумму на коэффициент, равный 1,1.

Расчет угла наклона кровли

Приведем пример расчета: допустим, что толщина обрешетки равна 25 мм, а 1м2 данного материала весит 15 кг. Для кровли планируется использовать утеплитель, толщина слоя которого составляет 10 см, а вес – 10 кг на 1 м2.  В качестве кровельного покрытия используется ондулин, вес которого составляет 3 кг на 1 м2.

Выполняем расчет согласно формуле, получаем (15+10+3)*1,1 = 30,8 кгна 1 м2.

Согласно средним показателям, в случае жилых зданий кровельная нагрузка составляет обычно не более 50 кг на 1 м2, причем допустимые нагрузки для многих перекрытий существенно завышены.

Полезно: если по прошествии определенного длительного промежутка времени будет производиться замена покрытия кровли, причем новый ковер будет существенно тяжелее. Именно в качестве запаса для такого случая и используется коэффициент надежности, составляющий 1,1.

Далее, рассчитаем нагрузку, создаваемую весом самой крыши, обозначив ее для простоты как Н:

Н = 50 кг/м2 х 1,1 = 55 кг/м2.

Важно: при расчете сечения ноги стропила к весу кровельного ковра следует обязательно прибавлять вес самого стропила.

Минимальный угол наклона для разных видов кровли

Такое понятие, как минимальный уклон, существует для каждого вида укрывного материала, о чём уже мы писали выше. Оговаривается он производителями, поэтому вместе с нормативами необходимо внимательно изучать инструкцию к выбранному покрытию.

Если в результате проведённых расчётов угол наклона имеет отклонения от рекомендуемого значения, то использовать выбранный кровельный материал не следует.

Минимальный угол наклона для разных видов кровли

При нарушении этого правила в дальнейшем возникнет множество проблем, вплоть до переделки конструкции:

  • при заниженном угле наклона на стыках штучного материала будет скапливаться влага, что со временем приведёт к протечкам и деформации кровли;

    При нарушении минимального уклона скатов на крыше будет скапливаться вода и талый снег, что со временем разрушит гидроизоляционные уплотнения стыков, тогда через щели влага проникнет в подкровельное пространство

  • при укладке рулонных материалов придётся уменьшать количество изоляционных слоёв или толщину утеплителя, что в дождливых и холодных районах недопустимо и обязательно приведёт к гораздо бóльшим затратам на обогрев дома, или, наоборот, увеличивать наслоения, а это в тёплых и засушливых регионах лишняя трата денег;
  • в некоторых случаях вместо разреженной обрешётки потребуется сплошная, а порой и обязательная проклейка швов;
  • повышение уклона приведёт к увеличению площади покрытия, следовательно, возрастёт вес кровли, а вместе с этим и нагрузка на стропильную систему, что обернётся повышением расходов на обустройство конструкции;
  • превышение уклона чревато появлением «вздутий» крыши, что опять-таки ляжет дополнительным грузом на стропильный каркас и непременно приведёт к разрушению.

    Большое значение угла наклона может вызвать «вздутие» крыши, которое приведёт к увеличению нагрузки на несущую конструкцию кровли

Одним словом, придерживайтесь советов производителей, а также пользуйтесь нормативами и тогда гарантировано вам не придётся перестилать крышу или ремонтировать стропильную систему посреди зимы.

Минимальный угол наклона для разных видов кровли

Что касается внешнего вида кровель, самой устойчивой конструкцией является шатровая — простая в сборке, но не позволяющая при небольшом уклоне устроить комфортную жилую мансарду.

Шатровая крыша помимо эстетической привлекательности снижает нагрузку на несущие элементы постройки, благодаря чему считается самой надёжной конструкцией

Неплохо зарекомендовала себя четырёхскатная, особенно голландская полувальмовая форма, где усечённые торцевые скаты во много раз повышают устойчивость к нагрузкам.

Минимальный угол наклона для разных видов кровли

Полувальмовая крыша благодаря своеобразной конструкции способна выдерживать экстремальные ветровые нагрузки, поэтому может использоваться во всех регионах

Односкатные крыши следует располагать поднятой стороной в направлении господствующих ветров, тогда конструкция будет прочной, к тому же отпадёт проблема с мусором и осадками. А на плоских кровлях стòит уделить внимание разуклонке и водостоку, что позволит создать надёжную крышу с минимальным уклоном.

Грамотный расчёт односкатной крыши, в том числе уклона и расположения относительно розы ветров, обеспечит наилучшее соотношение эксплуатационных характеристик такой конструкции и её стоимости

Минимальный угол наклона для разных видов кровли

Видео: минимальный уклон для плоской кровли — разуклонка

Расчёт уклона крыши — не столько сложная, сколько объёмная задача. Но разобраться в ней надо, поскольку от этого зависит прочность строения и безопасность людей. А чтобы облегчить расчёты, после того как вы поймёте их суть, воспользуйтесь онлайн-калькулятором, который по занесённым данным определит не только угол наклона, но и просчитает всю кровельную конструкцию. Удачи вам.

Минимальный угол наклона для разных видов кровли

Уклон крыши: расчёт и таблица соотношений проценты-градусы

Уклон крыши

Раздел: Конструкция скатной 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.

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

От чего зависит уклон кровли

  • От способности крыши защищать строение от внешних факторов и воздействий.
  • От ветра — чем больше уклон крыши, тем больше значение приходящихся ветровых нагрузок. При крутых уклонах уменьшается сопротивляемость ветру, повышается парусность.В регионах и местах с сильными ветрами рекомендуется применять минимальный уклон крыши, чтоб уменьшить нагрузки на несущие конструкции крыши.
  • От кровельного покрытия (материала) — Для каждого кровельного материала существует свой минимальный угол наклона, при котором можно использовать данный материал.
  • От архитектурных задумок, решений, местных традиций — так в разных регионах отдаётся предпочтение для той или иной конструкции крыши.
  • От атмосферных осадков: снеговых нагрузок и дождей в регионе. На крышах с большим уклоном не будет скапливаться в огромных количествах снег, грязь и листья.

В чем измеряется угол уклона крыши

Обозначение уклона кровли на чертежах может быть как в градусах, так и в процентах. Уклон крыши обозначается латинской буквой i.

В СНиПе II-26-76, данная величина указывается в процентах ( % ). В данный момент не существует строгих правил по обозначению размера уклона крыши.

Читайте также:  Кровельный пирог — правильное устройство кровли

Единицей измерения уклона крыши считают градусы или проценты ( %). Их соотношение указаны ниже в таблице.

Уклон крыши соотношение градусы-проценты

градусы  % градусы  % градусы %
1 1,75% 160 28,68% 310 60,09%
2 3,50% 170 30,58% 320 62,48%
3 5,24% 180 32,50% 330 64,93%
4 7,00% 190 34,43% 340 67,45%
5 8,75% 200 36,39% 350 70,01%
6 10,51% 210 38,38% 360 72,65%
7 12,28% 220 40,40% 370 75,35%
8 14,05% 230 42,45% 380 78,13%
9 15,84% 240 44,52% 390 80,98%
10 17,64% 250 46,64% 400 83,90%
11 19,44% 260 48,78% 410 86,92%
12 21,25% 270 50,95% 420 90,04%
13 23,09% 280 53,18% 430 93,25%
14 24,94% 290 55,42% 440 96,58%
15 26,80% 300 57,73% 450 100%

Перевести уклон из процентов в градусы и наоборот из градусов в проценты можно при помощи онлайн конвертера:

Замер уклона крыши

Измеряют угол уклона при помощи уклономера или же математическим способом.

Уклономер — это рейка с рамкой, между планками которой есть ось, шкала деления и к которой закреплён маятник. Когда рейка находится в горизонтальном положении, на шкале показывает ноль градусов.

Чтобы произвести замер уклона ската крыши, рейку уклономера держат перпендикулярно коньку, то есть в вертикальном уровне. По шкале уклономера маятник указывает, какой уклон у данного ската крыши в градусах.

Такой метод замера уклона стал уже менее актуален, так как сейчас появились разные геодезические приборы для замеров уклонов, а так же капельные и электронные уровни с уклономерами.

Математический расчёт уклона

Можно рассчитать уклон крыши не используя геодезические и другие приборы для замеров уклона. Для этого необходимо знать два размера:

  • Вертикальная высота ( H ) от верхней точки ската (как правило конька) до уровня нижней (карниза)
  • Заложение ( L ) — горизонтальное расстояние от нижней точки ската до верхней

При помощи математического расчёта величину уклона крыши находит следующим образом:

Угол уклона ската i равен отношению высоты кровли Н к заложению L

i = Н : L

Для того, чтобы значение уклона выразить в процентах, это отношение умножают на 100. Далее,чтобы узнать значение уклона в градусах, переводим по таблице соотношений, расположенной выше.

Чтобы было понятней рассмотрим на примере:

Пусть будет:

Длина заложения 4,5 м, высота крыши 2,0 м.

Уклон равен: i = 2.0 : 4,5 = 0,44 теперь умножим на × 100 = 44 %. Переводим данное значение по таблице в градусы и получаем — 240.

Шаг Подбираем уклон крыши

Уклон односкатной крыши – в довольно широком диапазоне: от 6° до 60°. Все зависит от местности, в которой вы собрались строиться: если вам нужно сбрасывать тонны снега с крыши каждую зиму, тогда делайте скат покруче, если планируете защититься от ветра – более пологий. Кроме того, при определенном угле односкатная крыша направляет поток воздуха в нужном направлении, захватывая осадки и отводя их. Помните об этом!

Шаг Подбираем уклон крыши

Крутые односкатные крыши

Чем больше угол односкатной крыши, тем быстрее по ней стекает вода. Здесь не будут задерживаться ни листья, ни грязь, а потому само кровельное покрытие прослужит намного дольше. Кроме того, на такой кровле лучше заметна визуальная эстетика выбранной черепицы или металлопрофиля, что часто играет немалую роль для владельцев дома.

Малоуклонные односкатные крыши

Скорость стекающей дождевой и талой воды на малоуклонных скатах намного ниже, а потому есть риск застаивания воды, скопления грязи и застревания льда. На таких кровлях быстро развивается мох и налипает листва. Особенно, если кровельное покрытие шероховатое.

Шаг Подбираем уклон крыши

Главное требование к кровле — чтобы вода при таянии снега или после дождя не оставалась на поверхности кровельного материала, а легко скатывалась. Если же она имеет слишком низкий уклон, то влага будет подолгу стоять во всех неровностях и швах. И чем дольше – тем больше у нее шансов проникнуть внутрь и создать много проблем в виде сырости, испортившегося утеплителя и коррозии металлических элементов кровли:

Но есть и свои плюсы: чем меньше угол наклона односкатной крыши, тем более близка геометрия внутренних помещений к традиционному кубу. А, значит, воспринимается легче и используется с большей пользой.

Однако в этом случае нужно тщательно позаботиться о ее гидроизоляции, чтобы талые и дождевые воды не смогли проникнуть в стропильную систему. Необходимы такие кровельные покрытия, как мембраны, рулонная изоляция или цельные листы.

Шаг Подбираем уклон крыши

Со стандартным углом наклона односкатная кровля строится так:

Минимальный угол односкатной крыши

Односкатную крышу, угол которой всего 3-5° или совершенно плоскую, нередко делают инверсионной. От обычной кровли она отличается тем, что внутренняя многослойная начинка пирога формируется в строго противоположном порядке. А в качестве кровельного покрытия используют материалы с высокой стойкостью к физическим нагрузкам и к истиранию. На такой кровле часто устраивают веранды, сады или зоны отдыха.

Шаг Подбираем уклон крыши

Как измерить угол наклона крыши

Расценки на монтаж всегда по карману нашим клиентам. Они полностью уверены, что здесь их не обманут и посоветуют правильное решение. Доверие – вот залог успеха нашей компании! А качественные материалы от известных производителей и умелые руки наших профессионалов не оставляют ни единого сомнения, что монтаж будет выполнен в срок!

Еще один плюс – при заключении договора вы получаете смету, в которой учтены цены на кровельные работы и материалы, а также стоимость доставки по Москве и Московской области с точностью до рубля!

Калькулятор угла наклона крыши – кратко о расчетах

Калькулятор угла наклона крыши используется для расчета как угла уклона кровли, так и недостающих данных о кровле – проекции, высоты, длины и угла наклона ската кровли. Визуально где и какие величины можо увидеть на чертеже калькулятора, находящимся под формой расчета.

Для расчета угла наклона крыши или данных достаточно указать только две известные величины, а остальные величины (если они есть) можно использовать для проверки.

Формулы угла наклона крыши и длины ската

На картинке: a – угол ската, S – длина ската кровли, H – высота кровли в верхней части, L – длина проекции ската кровли

Соответственно все величины можно найти:

  • a = arctg(H/L) или a = arcsin(H/S)
  • H = L * tg a
  • S = H / sin a

Выше приведенные формулы позволяют рассчитать любое требуемое значение (если Вам почему-то не подошел наш калькулятор)

Расчет угла наклона односкатной крыши

Односкатная кровля является одной из самых популярных и, одновременно, одной из самых легких для расчета. Фактически – наш калькулятор рассчитывет именно ее, так как более сложные кровли (например, угол наклона двускатной крыши) требуют разбивки элементов кровли на отдельные скаты и просчета каждого из них.

При расчете наклона односкатной кровли и расчете длины и угла ската крыши обязательно учитывайте свесы! Посчитать их можно задавай данные не самого ската, а высоту и проекцию кровли именно вместе со свесами.

Как измерить угол наклона крыши

Материалы и углы для односкатных кровель

  • крыша из рубероида – 5-10 градусов
  • из профнастила – от 8 до 20 градусов
  • из металлочерепицы – 20-30 градусов
  • из шифера – 20-35 градусов
  • для фальцевой кровли необходим наклон 18-30 градусов

Расчет угла наклона двускатной крыши

Посчитать двускатную кровлю уже сложнее, чем посчитать угол наклона односкатной кровли. В случае для двух скатов необходимо рассчитывать на нашем калькуляторе уже каждый из скатов индивидуально, а для расчета материала лучше применть калькулятор кровли, т.к. расположение материала и его размеры могут гулять.

Расчет угла наклона вальмовой кровли

В свою очередь расчет вальмовой кровли еще сложнее чем расчет угла двускатной кровли. Вам необходимо не просто разбить и считать угол каждого ската отдельно, но и учитывать что углы для вальмовой кровли различаются.

Для вальмовой кровли так же особенно нужн учесть гуляющие размеры обрешетки, поэтому при расчете Вашей реальной кровли углы вальмовой кровли пусть немного, но будут различаться!

Виды кровли в зависимости от угла уклона крыши

Существует 4 основных типа крыш в зависимости от угла наклона:

  • 3-10° — плоские
  • 10-30° — пологие
  • 30-45° — скатные
  • 45-60° — высокие

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.

Читайте также:  Висячие и наслонные стропила: характеристики и особенности монтажа

Минимальный угол наклона крыши из металлочерепицы должен составлять 14 градусов.

В чем измеряется угол наклона крыши

Прежде всего, следует внести ясность в само понятие угол наклона. Данная величина – это угол, который образуется при пересечении горизонтальной плоскости (заложение) с плоскостью кровли. «Заложение» – это не что иное, как проекция ската крыши в горизонтальной плоскости.

В чем измеряется угол наклона крыши

В справочной литературе и специализированных таблицах в качестве единицы измерения угла наклона крыши используются проценты. Уклон кровли в процентах показывает отношение высоты подъема кровли (Н) к заложению (L).

В двускатных крышах (L) – это величина, равная длине половины пролета. L в односкатных крышах равняется длине пролета.

В чем измеряется угол наклона крыши

Влияние климатических факторов

На угол наклона кровли влияет количество снега, выпадающее за зиму в конкретном регионе. Также при проектировании учитываются ветровые нагрузки.

Карта снеговых нагрузок РФ

Влияние климатических факторов

Все более-менее просто. По данным многолетних наблюдений вся территория РФ разделена на зоны с одинаковой снеговой и ветровой нагрузкой. Эти зоны нанесены на карты, закрашены разными цветами, так что ориентироваться несложно. По карте определяете местоположение дома, находите зону, по ней — значение ветровой и снеговой нагрузки.

Расчет снеговых нагрузок

На карте снеговых нагрузок стоит две цифры. Первая используется при расчете прочности конструкции (наш случай), вторая — при определении допустимого прогиба балок. Еще раз: при расчете угла наклона кровли пользуемся первой цифрой.

Основная задача расчета снеговых нагрузок — учесть планируемый уклон кровли. Чем круче скат, тем меньшее количество снега может на нем удержаться, соответственно, меньшее сечение стропил или больший шаг их установки потребуется. Для учета этого параметра вводятся поправочные коэффициенты:

  • угол наклона менее 25° — коэффициент 1;
  • от 25° до 60° — 0,7;
  • на крышах с уклоном более 60° снеговые нагрузки не учитываются — снег не удерживается на них в достаточных количествах.

Как видим из списка коэффициентов, изменяется значение только на крышах с углом наклона 25° — 60°. Для остальных это действие смысла не имеет. Итак, чтобы определить действительную снеговую нагрузку на планируемую крышу, берем значение, найденное по карте, умножаем на коэффициент.

Влияние климатических факторов

И все это крыша должна выдержать

Например, рассчитываем снеговую нагрузку для дома в Нижнем Новгороде, угол уклона кровли — 45°. По карте это 4-ая зона, со средней снеговой нагрузкой 240 кг/м². Крыша с таким скатом требует корректировки — найденное значение умножаем на 0,7. Получаем 240 кг/м² * 0,7 = 167 кг/м². Это — только часть расчета угла наклона крыши.

Формулы для расчёта угла наклона крыши, длины стропил и площади покрытия кровельным материалом

Чтобы легко рассчитать размеры элементов крыши и стропильной системы , нужно вспомнить, как мы решали задачи с треугольниками в школе, пользуясь основными тригонометрическими функциями.

Как это поможет в расчёте крыши? Разбиваем сложные элементы на простые прямоугольные треугольники и находим решение для каждого случая, пользуясь тригонометрическими функциями и теоремой Пифагора.

Проще всего рассчитать односкатную или двускатную крышу. Высота конька и пролёт — величины известные, угол и длина стропил определяются легко.

Чаще встречаются более сложные конфигурации.

Например, нужно рассчитать длину стропил торцевой части вальмовой крыши, которая представляет собой равнобедренный треугольник. Из вершины треугольника опускаем перпендикуляр на основание и получаем прямоугольный треугольник, гипотенуза которого является средней линией торцевой части крыши. Зная ширину пролёта и высоту конька, из разбитой на элементарные треугольники конструкции можно найти угол наклона вальмы — α, угол наклона кровли — β и получить длину стропил треугольного и трапециевидного ската.

Формулы для расчёта (единицы измерения длин должны быть одинаковыми — м, см или мм — во всех расчётах, чтобы избежать путаницы):

Внимание! Расчёт длин стропил по этим формулам не учитывает величину свеса.

Пример

Крыша — четырёхскатная, вальмовая. Высота конька (СМ) — 2,25 м, ширина пролёта (W/2) — 7,0 м, глубина наклона торцевой части крыши (MN) — 1,5 м.

Получив значения sin(α) и tg(β), определить значение углов можно по таблице Брадиса. Полная и точная таблица с точностью до минуты представляет собой целую брошюру, а для грубых расчётов, которые в данном случае допустимы, можете воспользоваться небольшой таблицей значений.

Для нашего примера:

  • sin(α) = 0,832, α = 56,2° (получено интерполяцией соседних значений для углов в 55° и 60°)
  • tg(β) = 0,643, β = 32,6°(получено интерполяцией соседних значений для углов в 30° и 35°)

Запомним эти цифры, они пригодятся нам при выборе материала.

Для расчёта количества кровельного материала потребуется определить площадь покрытия. Площадь ската двускатной крыши — прямоугольник. Его площадь — произведение сторон. Для нашего примера — вальмовой крыши — это сводится к определению площадей треугольника и трапеции.

Для нашего примера площадь одного торцового треугольного ската при CN = 2,704 м и W/2 = 7,0 м (расчёт необходимо выполнить с учётом удлинения кровли за пределы стен, принимаем длину свеса — 0,5 м):

  • S = ((2,704 + 0,5) · (7,5 + 2 х 0,5)) / 2 = 13,62 м2

Площадь одного бокового трапециевидного ската при W = 12,0 м, Hс = 3,905 м (высота трапеции) и MN = 1,5 м:

Вычисляем площадь с учётом свесов:

  • S = (3,905 + 0,5) · ((12,0 + 2 х 0,5) + 9,0) / 2 = 48,56 м2

Суммарная площадь покрытия четырёх скатов:

  • SΣ = (13,62 + 48,46) · 2 = 124,16 м2

Как рассчитать?

Расчет угла наклона скатов представляет собой поиск оптимального значения, обеспечивающего наименьшие нагрузки от снега и ветра. Кроме этого, целью расчетов является снижение количества стройматериалов и создание максимально прочной стропильной системы.

Параллельно с вычислением уклона производят выбор кровельного покрытия, характеристики которого усиливаются при эксплуатации в разных условиях.

В первую очередь выделяют источник наибольшей опасности для стропильной системы и всех опорных конструкций. Это характерные для данной местности факторы — объемы снега, сила ветра. Учитывают также высоту здания (используются специальные коэффициенты) и расположение. Для домов, построенных на открытой местности, климатические воздействия проявляются сильнее, чем для зданий, расположенных в зоне плотной городской застройки.

Самый простой расчет — определение отношения высоты коньковой части кровли к половине ширины дома относительно продольной оси.

Этот способ дает значение в процентах, которые при желании несложно перевести в градусы. Для тех, кому сложно сделать вычисления самостоятельно, существуют специальные таблицы, по которым легко определить показатели данного ската по одному из известных параметров.

Нормативные значения

В первую очередь необходимо определить минимальный уклон кровли, который регулируют требования СНиП или СП. Он выбирается исходя из характеристик выбранного покрытия. Наименьшим допустимым значением считается 1-1,5°.

Внимание! Наиболее распространены значения между 20° и 35°, которые обеспечивают экономию материалов и максимальную прочность конструкции под нагрузками.

В нормативах имеются диаграммы, по которым можно определить оптимальный угол наклона в предлагаемых условиях.

Минимальный уклон кровли для разных материалов

Поверхность разных кровельных покрытий может быть гладкой и шероховатой. Это определяет наиболее подходящий угол наклона. Состояние внешнего слоя материала обеспечивает силу сцепления со снегом, создает возможность удерживать в мелких впадинках частицы влаги. Замерзая, они начинают расширяться и понемногу разрывать полотно.

Внимание! Чем больше шероховатость, тем круче должен быть угол наклона.

В сети есть множество таблиц, демонстрирующих зависимость различных кровельных покрытий и углов наклона. При необходимости можно использовать их для определения минимально допустимых значений. Но использование знаний опытных инженеров может ускорить расчет и упростить выбор нужных параметров кровли.