Строительство кровли иногда может замедляться из-за необходимости принятия решений по таким вопросам, как выбор материала для кровельного покрытия и определение угла наклона крыши дома.
Поскольку эти два вопроса тесно взаимосвязаны, то приходится учитывать вид материала при расчете угла наклона скатной кровли.
Напомним, кровля может быть одно-, двух- и четырехскатной, и в зависимости от того, какое количество скатов для своей кровли вы выберете, будет определяться величина угла наклона скатов.
Тип крыш
По типу конструкции кровли разделяются на:
- плоские (угол наклона к горизонтали 3…5 градусов) и скатные (уклон 5…6 градусов и более);
- пологоскатные и крутоскатные (в зависимости от того, какой угол наклона крыши используется:);
- с чердаком или без чердака, иначе эксплуатируемая и неэксплуатируемая. Под этими терминами понимается наличие под кровлей свободного, допустимого к хозяйственному использованию пространства высотой более 1,5 м или его отсутствие.
Плоские кровли используются в основном в многоэтажном строительстве и имеют небольшой уклон, обеспечивающий сток дождевой и снеговой воды в водосбор. Скатные кровли чаще применяются в малоэтажной (частной) застройке. Такой тип крыш классифицируют на:
- односкатные – наклон от одного угла кровли к другому не меняется, угол наклона односкатной крыши составляет 6…45 градусов;
- двускатные – скаты могут иметь одинаковый или разный уклон, в зависимости от расположения конька кровли, устраиваются круто- или малоуклонными;
- шатровая – четыре и более ската в виде равнобедренных треугольников, используются на постройках правильной формы (круг, квадрат, правильный многоугольник), в зависимости от типа строения оптимальный угол наклона крыши доходит до 60…70 градусов (башни);
- вальмовая – разновидность четырехгранной шатровой, при которой две грани представляют собой равнобедренные треугольники, две – равнобедренные трапеции;
- мансардные – имеют двойной уклон на каждом из двух скатов, рассчитаны на устройство жилых помещений максимальной высоты и площади непосредственно под кровлей;
- щипцовые – сложная конструкция, составная кровля из трех-четырех и более двускатных, мало распространена и используется для строений с ломаным контуром.
Помимо этих шести вариантов, используются также комбинированные.
Скатные кровли
Минимальный и оптимальный уклон кровли из профлиста
В таблице указаны минимальный и оптимальный градус наклона для крыши, накрытой профлистом.
Минимальный уклон
| Оптимальный уклон | ||
| Жилые дома | 12 градусов | 20 градусов |
| Производственные помещения | 8 градусов | 20 градусов |
Необходимо знать, что при уклоне кровли менее 12 градусов, необходимо проводить герметизацию горизонтальных швов, для того, чтобы предотвратить попадание атмосферных осадков на стыках профлистов.
В следующей таблице указан горизонтальный нахлест при различных углах уклона кровли из профлиста:
Уклон кровли, град.
| Минимальный нахлест, см | |
| менее 12 | 20см и герметизация швов |
| 12 — 15 | не менее 20см |
| 15 — 30 | 15 — 20 см |
| более 30 | 10 — 15 см |
Кроме расчета угла кровли, иногда уклон рассчитывают в относительных величинах, далее мы рассчитаем на реальных примерах обе величины.
Как рассчитать уклон кровли по схеме в градусах
Давайте на примере обычной двухскатной крыши рассчитаем угол уклона.
На схеме видно, что А – это угол уклона левого ската, а В – второго. Для того, чтобы их рассчитать, нам необходимо знать высоту кровли h и длину горизонтальной проекции скатов с и d.
Если кровля симметрична, то длины с и d будут равны и чтобы их найти, нам необходимо будет длину стены разделить пополам.
Пример расчета угла уклона кровли с помощью схемы
Из моей схемы видно, что кровля у нас симметричная, т.е. углы А и В будут одинаковы. Давайте теперь попробуем рассчитать углы на реальном примере.
Допустим, у нас есть следующие значения:
- Длина стены = 12м
- Высота кровли h = 3м
Теперь необходимо рассчитать с и d.
В нашем случае с = d = 12/2 = 6м, то есть с и d у нас по 6 метров.
На схеме мы видим прямоугольный треугольник, и чтобы найти его угол А, необходимо рассчитать тангенс этого угла. Из геометрии помним, что тангенс угла равен отношению противолежащего катета к прилежащему.
Противолежащим катетом является высота кровли (h), а прилежащим катетом является (с).
tg(A) = h / c
В нашем случае, тангенс угла равен 3/6 = 1/2 или 0,5.
С помощью инженерного калькулятора или таблицы тангенсов вычисляем угол, который в нашем случае будет равен примерно 27 градусов.
Уклон кровли в относительных величинах
Иногда уклон кровли измеряют не в градусах, а в относительных величинах. В этом случае достаточно разделить высоту кровли (h) на горизонтальную проекцию ската (с).
Если взять предыдущий пример, то у нас получится, что уклон равен 1/2.
Ну а если необходимо в выразить уклон в процентах, то 0,5 нужно умножить на 100%, и получится 50%.
Достоинства и недостатки различных уклонов кровли из профлиста
При небольшом уклоне, так же как и при большом, у кровли из профлиста будут проявляться свои достоинства и недостатки.
Маленький уклон кровли (12-20градусов)
Достоинства такой кровли:
- ветроустойчивость
- простота монтажа
- небольшой расход материала
Недостатки кровли с маленьким уклоном из профлиста:
- возможность попадания осадков в стыковочных местах
- зимой большая нагрузка от снега
- возможно, придется зимой чистить крышу вручную
- проблематичный мансардный этаж
Большой уклон кровли из профлиста ( >45 градусов)
Достоинства кровли с большим уклоном:
- исключено попадание осадков в стыки профлиста
- увеличенное чердачное пространство
- зимой снег залеживаться на профлисте практически не будет
Недостатки большого уклона кровли:
- неудобство монтажа профлиста
- огромная парусность такой крыши
- постоянное скатывание снега с кровли из профнастила
Единицы измерения угла ската кровли
Какой угол наклона односкатной крыши (двускатной, шатровой и так далее) принят, может указываться в:
- градусах;
- процентах;
- дробном числе.
При этом под градусами понимается угол к горизонтали, проценты или дробь – отношение высоты конька к половине ширины крыши (в строительстве используется термин «заложение»).
Измерение угла наклона крыши
Измерение в градусах относительно неточное, дает (в зависимости от используемого инструмента) погрешность до 5% по углу и до 10% по линейным размерам строения при расчетах. Более точные результаты дает измерение в процентах, причем за 100% принят угол в 45 градусов.
Для более удобного использования обеих измерительных систем приведена таблица, позволяющая переводить угол наклона крыши (градусы) в проценты и наоборот.
Для расчета используется стандартная схема:
При таких параметрах процентное выражение угла кровли составляет 5:8 х 100% = 62,5%, в градусах это значение составит примерно 32о, в дробном выражении – 5:8 = 1:1,6.
Для лучшего понимания того, как и какими инструментами производится замер наклона крыши, как рассчитать скат крыши, предлагаем посмотреть видео.
Как рассчитать уклон кровли: какой способ лучше ↑
Как известно, помимо плоских (пологих) конструкций существуют также скатные и высокие, а материалов для кровельного покрытия еще больше. Для того чтобы правильно сориентироваться в этом многообразии, согласно СНиП разработаны специальные таблицы и диаграммы, в которых отражается взаимосвязь между крутизной ската и видом крыши.
Уклон крыши определяют следующие параметры:
↑ Как вычислить угол наклона в градусах и процентах
Рассчитать искомый угол крутизны кровли можно различными способами.
Калькулятор для расчета уклона кровли
Пользоваться данным калькулятором предельно просто. По сути любую кровлю можно разделить на обычные двухскатные, в основе расчета которых лежит треугольник. Именно на этом положении и базируется работа калькулятора. Используются следующие параметры:
Подставив два известных параметра, можно практически сразу определить угол покатости крыши с подобными характеристиками. Кстати, третий параметр вычисляется автоматически. Программное обеспечение калькулятора использует свойства равнобедренного треугольника и простейшие тригонометрические формулы.
Использование угломера
Этот прибор, который называют еще уклономером, имеет незамысловатую конструкцию: несколько реек с нанесенными делениями и маятник. При расчетах главную рейку располагают перпендикулярно к коньку. На необходимый угол на шкале делений показывает указатель маятника. Как видите, ничего сложного.
Формула расчета уклона кровли
И, наконец, требуемую крутизну ската можно рассчитать самому без использования приборов замера ската, математически. Для этого потребуются знать величину
Рассчитывают угол наклона кровли в градусах или процентах и обозначают на чертеже буквой «i».
Математически расчет величины крутизны крыши в процентах проводят следующим образом.
i = Н : L, т. е. угол уклона крыши находят из отношения высоты кровли к заложению.
После чего, чтобы получить искомую величину в процентах, значение полученного отношения умножают на 100. Выразить значение наклона в градусах помогает специальная таблица соотношений.
Рассмотрим, как вычислить угол наклона в градусах на конкретном примере.
Получается, что уклон i = 2.5 : 4,5 = 0,55. А после умножения 100 получим, соответственно, 55%.
Теперь можно по таблице перевести полученное значение в градусы, получаем — 29°.
Наименьшую крутизну ската для того или иного кровельного покрытия можно определить из следующего графика.
Допустим, речь идет о листовой стали.
Если H составляет 3 м, а L – 12 м, тогда i = 50%.
Таким образом, в случае приведенных конструктивных размеров необходима крутизна ската в 50% (или 27 градусов), чтобы был обеспечен нормальный сброс дождевой воды.
Условия применения кровельной конструкции в зависимости от климата
Сложность подбора оптимального угла наклона крыши связана с правильностью определения условий:
- необходимой и достаточной крутизны ската, обеспечивающего сход осадков;
- простоты конструкции;
- экономии кровельных материалов;
- комфорта использования помещений под кровлей.
Для расчета угла наклона крыши используются два параметра: нагрузка от атмосферных осадков и ветровая. Материал выбирается в зависимости от угла наклона крыши и климатических условий. Данные по зависимости толщины (веса) снегового покрова для наиболее распространенных плоских и малоуклонных кровель приведены на иллюстрации, где µ — коэффициент, учитывающий влияние угла кровли на задержку снеговой массы и возможное образование «снежного мешка» (наслоение снега на краю ската подветренной стороны кровли).
Учитывать следует и такую особенность, как смещение нагрузки на подветренную часть здания.
Снеговая нагрузка на кровлю
Расчет погодных нагрузок на кровлю
При учете ветровых и снеговых (дождевых) нагрузок важно иметь в виду:
- для кровель с уклоном более 60 градусов можно не учитывать нагрузку от снега и дождя, поскольку осадки не будут задерживаться на таком склоне;
- уменьшение угла ската крыши приводит к уменьшению площади кровли (соответственно, идет экономия материалов, меньше нагрузка от ветров), но требует более серьезных мер по гидроизоляции;
- малоуклонные крыши нуждаются в установке снегоудержателей – это позволит предотвратить лавинный сход осадков после сильных снегопадов. В качестве альтернативы используется обогрев кровли и оптимизированная система водостока. При таких мерах снег тает и стекает постепенно;
- подъем конька увеличивает полезную площадь покровельных помещений, позволяя организовать мансарду или эксплуатируемый чердак.
Вывод: для местностей с сильными снегопадами и обильными дождями необходимо увеличивать высоту кровельных конструкций, усиливая при этом подкровельные системы (балки, стропила, конек). При незначительных осадках, но сильных преобладающих ветрах важно не только уменьшить угол наклона крыши, но и правильно ориентировать здание.
Оптимальный угол наклона двухскатной крыши
Угол правильной двускатной крыши лежит в пределах 20°-45°, что соответствует разбросу значений свойств материала и усредненных климатических параметров.
Следует иметь в виду, что рекомендуемые значения могут быть непригодны для данной местности или проекта, поэтому всякий раз надо рассчитывать угол двускатной крыши по конкретным имеющимся данным.
Угол наклона двухскатной крыши — важный показатель, влияющий на долговечность и целостность всей постройки, и относиться к нему как ко второстепенному фактору нельзя.
Учет всех возможных нагрузок, как постоянных, так и разовых экстремальных, поможет обеспечить сохранность и комфорт вашего дома.
Более точные значения выбираются исходя из таких факторов, как::
- Назначение чердака.
- Используемое кровельное покрытие.
- Климатические условия.
Оптимальный угол наклона двускатной крыши
Расчет угла кровли в зависимости от снеговых и ветровых нагрузок
Для определения вероятного действия от выпадения осадков на строение (угол наклона двускатной крыши) используется карта снеговых нагрузок Российской Федерации (сопредельных стран).
Карта снеговых нагрузок Российской Федерации
При этом для расчета угла ската кровли используется значение числителя (первая цифра дроби), то есть среднестатистический вес снежного покрова для горизонтальной плоскости. Планируемый угол уклона крыши учитывается коэффициентом µ, составляющим для крыш со скатом:
- менее 25о – 1;
- 25…60о – 0,7 (интерполируется согласно данным, приведенным выше);
- более 60о – не учитывается.
При постройке дома, например, в Подмосковье, здание попадает в третью зону со средней снеговой нагрузкой 180 кг/м.кв. При планируемой кровле с углом наклона в 30о цифру следует умножить на коэффициент 0,7 – итоговое значение составит 126 кг/м.кв.
Для расчета ветровых нагрузок используется аналогичная схема. По карте ветровых нагрузок определяется зона, по месту расположения строения (между зданий, на открытом месте) – тип воздействия ветрового потока. Эти параметры дают начальную формулу, как рассчитать угол наклона крыши.
Карта ветровых нагрузок России
Место расположения здания учитывается коэффициентами из таблицы.
*- Место размещения для дома высотой в 5 м включает область с радиусом 5х30 = 150 м. Таким образом, даже в крупном городе дом, выстроенный в частном районе, будет считаться находящимся в зоне с малоэтажной застройкой.
Упрощенный расчет нагрузки от действия ветра для здания в Подмосковье, распложенного на берегу водоема значительной площади, позволяет получить цифру:
- для зоны 1 (Москва и Подмосковье) среднестатистическая нагрузка составляет 32 кг/м.кв.;
- для ската в 30о, высоты 5…10 м и размещения на открытой местности принимаем коэффициент 1,0;
- конечный результат – 32х1,0 = 32 кг/м.кв.
Однако, помимо обычного воздействия ветра, необходимо учесть его аэродинамическую составляющую.
Иллюстрация — ветровые нагрузки на крышу
В зависимости от преобладающего направления ветрового потока, он будет стремиться сорвать кровлю или «прижать» ее к стропилам. Поэтому с учетом розы ветров рассчитывается усилие для наиболее нагруженных зон и полученное значение применяется для всей конструкции, чтобы унифицировать ее и не использовать в разных зонах стропила различного сечения. Так, с учетом приведенных выше расчетов и планируемой двускатной кровли, принимаем для ветра во фронтон (торец здания) коэффициент -1,4 и умножаем его на номинальное значение ветровой нагрузки: 32х(-1,4) = 44,8 кг/м.кв.
Полученные данные по ветровой и снеговой нагрузке суммируются, при этом знак коэффициента аэродинамического влияния ветра не учитывается. Для расчетного случая итог составит:
126+44,8 = 170,8 кг/м.кв.
Это не превышает допустимой нагрузки на стропильные системы обычной конструкции 300 кг/м.кв., соответственно, крыша с таким углом наклона вполне допустима для данной местности.
Советы от строителей
- В России, особенно в средней полосе, зимы достаточно холодные, поэтому необходимо обязательно при расчете угла крыши учитывать среднегодовые осадки (снег, вода, град);
- Снег больше всего накапливается на поверхности, у которой скат наклона крыши от 20 до 35 градусов;
- Чтобы посчитать правильный угол, необходимо также учитывать материал, его количество свойства. К примеру, у стали гибкость значительно меньше, чем у поликарбоната, соответственно строить из неё сложные углы будет тяжелее;
- Главным недостатком является то, что покрытие на наклонной крыше очень подвержено разнообразным нагрузкам, так что позаботьтесь об упрочнении стропильной системы;
- Чтобы оградить здание от вероятности протекания воды, с внутренне стороны крышу перекройте при помощи сэндвич-панелей, пленки или профнастила;
- Для мансардного окна нужно просчитать уровень наклона, который повторяет уклон крыши.
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.
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.
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).
Какие показатели влияют на уклон лестницы?
Как уже было не раз отмечено, что на показатель уклона лестницы влияют ширина и высота ступеней. Низкие ступени и широкая проступь обеспечивают более пологую, но в то же время более громоздкую конструкцию, соответственно, более высокие и узкие ступени позволяют использовать меньшее пространство, так как увеличивается максимальный угол подъема лестницы.
Считается, что оптимальным показателем высоты ступени является 15-18 см. Более высокое значение приводит к возникновению трудностей при перемещении, а меньшее к нецелесообразному укрупнению сооружения.
Ширина проступи определяет непосредственно эффективную глубину ступенек. Подбирается на основании средней длины шага пользователей и технических возможностей помещения. Рекомендованная ширина 27-30 см.
Почти все конструктивные особенности изделия определяет ГОСТ 23120-78 «Лестницы маршевые, площадки и ограждения».
Выбор кровельного материала в зависимости от наклона крыши
Выбор типа материала для кровельных работ, устройство гидро- и теплоизоляции зависят не только от наклона ската, но и от особенностей самого материала.
Следует обратить внимание на вес материала, способ его крепления и сопротивляемость «сползанию» под действием силы тяжести, влияния осадков и ветров. СНИПы дают следующие рекомендации по использованию кровельных материалов для крыш с разным уклоном.
Рекомендации СНИП: уровень уклона крыш и подходящие кровельные материалы
При увеличении угла наклона выбирается более легкое и удобное для монтажа покрытие. При этом крутоуклонные крыши, применяемые в основном в горных сельских районах с сильными снегопадами, кроются природными легкими материалами – щепой, соломой или камышом. При нежелании (невозможности) использования таких покрытий и необходимости организовать быстрый сход осадков, применяют обогрев кровельных конструкций и усиленный отвод воды – это обеспечивает постепенное таяние снега и его равномерный сток.
Важно: в местностях с сильными снегопадами и морозами водосточные системы при подогреве крыши также требуют подогрева, в противном случае талая вода будет замерзать в водосточных трубах, образуя ледяные пробки.
Нахлест листов (панелей, рулонов) кровельного материала зависит от климатических условий, ската крыши дома и особенностей самого материала. Общая зависимость проста – чем круче крыша, тем меньший нахлест можно делать.
В зависимости от того, какой уклон кровли организован и какие материалы используются для нее, может потребоваться установка снегозадержателей. При расчете их количества учитывается климатическая зона (согласно карте снеговых нагрузок), длина ската крыши и его ширина, угол наклона. Для упрощения расчета предусмотрены онлайн-калькуляторы. Сориентироваться помогут табличные данные.
Выбор типа снегозадержателя зависит от уклона ската и покрытия. Для крыш с мягкими покрытиями больше подходят уголковые модели, для твердых профилированных – решетчатые (при большом уклоне) или трубчатые (со средним уклоном).
Влияние на конструкцию
Важно, что изменение уклона для облегчения схода снега сильно влияет на конструкцию кровли в целом. Увеличение крутизны влечет за собой следующие последствия:
- Увеличение веса кровельного пирога. Вес 1 квадратного метра кровельного пирога с уклоном 50 градусов в 2-2,5 раза выше, чем кровли с уклоном 2 градусов.
- Увеличение площади скатов. Чем круче кровля, тем больше площадь ее скатов, тем больше расход, а, следовательно, и стоимость кровельного материала.
- Облегчение стропильного каркаса. В отсутствии снеговой нагрузки, можно облегчить каркас крыши, чтобы сэкономить на древесине.
- Невозможность использования рулонных материалов. Если уклон кровли превышает 40 градусов, не рекомендуется использовать битумные и мембранные рулонные материалы, так как они под воздействием высокой температуры могут просто «сползать» вниз.
Опытные мастера отмечают, что правильный выбор помогает увеличить срок службы кровельных конструкций, облегчить эксплуатацию и обслуживание крыши в условиях снежных российских зим. Ошибки в проекте, связанные с неправильным выбором оптимального угла приводят к деформациям стропил, обвалу обрешетки, заливанию атмосферной влаги в межшовное пространство во время косого дождя или при оттепелях.
Гидроизоляция кровли в зависимости от уклона
Большинство производителей кровельных материалов указывают рекомендуемый и минимальный угол наклона крыши при его монтаже. Первая означает тот наклон, при котором сам кровельный материал обеспечивает нормальную гидроизоляцию крыши для нормативных осадков. Вторая цифра — предел, ниже которого материал не сможет работать с требуемой отдачей. Однако для предотвращения протечек в случае экстремальных дождей или снегопадов, а также при выборе угла ската между минимально допустимым и рекомендуемым значением дополнительную гидроизоляцию устраивать необходимо.
В зависимости от того, насколько надежную планируется обеспечить защиту от атмосферной влаги, принимается гидроизоляционная система 1…6 классов, причем наиболее надежным считается первый класс.
| Класс | Описание |
| 1 | Полностью водонепроницаемая «нижняя» кровля» |
| 2 | Наличие под кровельным материалом защиты от дождя |
| 3 | Диффузная мембрана или гидроизоляционная пленка с проклейкой нахлестов и технологических отверстий |
| 4 | Диффузная мембрана или гидроизоляционная пленка с проклейкой нахлестов, рулонная битумная гидроизоляция |
| 5 | Диффузная мембрана свободной укладки |
| 6 | Гидроизоляционная пленка свободной укладки |
Таким образом, в зависимости от того, какой класс подкровельной гидроизоляции выбран, можно гарантировать отсутствие протечек на 15…100%.
Какой высоты должна быть двускатная крыша?
Высота двускатной крыши зависит от нескольких факторов, таких как размеры здания, местные строительные нормы и требования, архитектурный стиль здания и личные предпочтения. Обычно высота двускатной крыши определяется углом наклона и расстоянием между нижними концами скатов. Стандартный угол наклона для двускатной крыши составляет примерно 30-45 градусов. Для домов с одноэтажной постройкой высота крыши может быть около 2-3 метров, а для более крупных зданий, например, с двумя или более этажами, высота крыши может быть больше. В любом случае, высота двускатной крыши должна быть достаточной для обеспечения комфортного проживания и работы в здании, а также соответствовать местным строительным нормам и требованиям.
Добавить комментарий