admin / 14.08.2018

Угол наклона односкатной крыши

Содержание

Расчет постоянных и динамических нагрузок

Определяясь с уклоном односкатной крыши, вначале рассчитывают нагрузки, которые могут на нее приходиться. Бывают они постоянными и динамическими. К постоянным относят массу кровельного покрытия, дымоходы, антенны, тарелки и так далее – так как они всегда являются неотъемлемой частью крыши.

К динамическим или переменным нагрузкам относят такие, которые возникают с некоторой периодичностью. К ним можно отнести: снег, град, присутствие человека со всеми ремонтными инструментами и материалами. К этому еще можно добавить ветер, который способен срывать односкатные крыши из-за парусности кровельного покрытия.

Нагрузки, вызванные снеговыми осадками

Если представить, что угол односкатной крыши будет равняться 30º, в зимнее время на каждый квадратный метр покрытия будет прикладываться усилие в 50 кг. Это все равно, что на каждом квадратном метре будет сидеть по одному человеку.

Если же сделать уклон более чем на 45º, то, скорее всего, на такой крыше снег попросту не сможет задержаться (многое, конечно, зависит от шероховатости кровельного материала). Но для регионов России, расположенных на средней полосе со снегопадами средней интенсивности, достаточно уклона односкатной кровли в 30-35 градусов.

Допустимый минимальный уклон навеса для самостоятельного схождения снега равняется 10º. Максимальный же уклон равен 60º – сооружать крышу с более крутым углом нецелесообразно.

Владельцы односкатных крыш с недостаточным уклоном нередко берутся за лопату. Спасти может лишь площадь покрытия, так как с ее уменьшением, снижается и шанс прогиба кровельного материала.

Ветровые нагрузки

Все обстоит иначе в ветреных районах – с большими углами односкатные крыши из профнастила сооружать – категорически запрещается. К примеру, односкатной крыше с уклоном в 45 градусов приходится сопротивляться силе ветра, превышающей в 5 раз ту, которая действует на скат в 11 градусов. Исходя из этого, имейте в виду, что односкатную крышу сооружать нужно таким образом, чтобы ее низкая часть располагалась к подветренной стороне.

Смешанные нагрузки

Не забудьте дополнительно рассчитать для односкатной крыши и такие показатели, как сочетание кратковременных факторов с негативными непрекращающимися нагрузками. Имеются в виду критические величины, которые могут воздействовать на систему стропил. Многие, как ни странно, довольно часто не учитывают этот фактор, руководствуясь тем, что если крыша выдержит снег, значит, выдержит и любое воздействие ветра.

А представьте, что нескольким людям придется в сильный снегопад под порывами ветра взобраться на крышу. Сможет ли она одновременно выдержать нескольких человек, снежные осадки и сильный ветер? В такие-то моменты и случаются разного рода неприятные происшествия.

Определяемся с минимальным уклоном односкатной крыши

Определяясь с тем, какой уклон должен быть у односкатной крыши, стоит отметить, что здесь присутствуют довольно широкие границы: от 6 до 60 градусов. Все определяется регионом, в котором планируется сооружать дом. Если вы не желаете из года в год страдать от тонн снега, обрушивающихся на вашу крышу, тогда сооружайте кровлю со скатом покруче. А если вы планируете защититься от ветра, то стройте крышу с более пологим уклоном. Многое, конечно же, будет зависеть и от эстетических предпочтений хозяина.

Односкатные крыши с большим уклоном

Чем выше угол такой крыши, тем меньше нужно времени для отвода воды в желоба. На ней не будут скапливаться ни листья, ни различный мусор, а значит, кровельный материал сможет прослужить намного дольше. К тому же, такая крыша внешне будет выглядеть намного эстетичнее, что для многих хозяев будет значить очень много.

Крыши односкатного типа с небольшим уклоном

Естественно, что с крыш с небольшим уклоном дождевая и талая вода уходит медленнее, в итоге она может начинать застаиваться, лед станет застревать в стоках, а также будет скапливаться грязь. Такие крыши быстро покрываются мхом, на них налипает листва. Хуже всего, если кровельный материал имеет шероховатое покрытие.

Определяясь с тем, какой угол должен быть у односкатной крыши, нужно предусмотреть такую конструкцию, чтобы осадки и талая вода на ней не задерживались, а с легкостью скатывались. При низком уклоне вода станет собираться во всех изъянах кровли. И с течением времени она сможет проникать внутрь кровли, порождая немало проблем, таких как сырость, порча утеплителя, а также ржавление металлических узлов каркаса крыши.

Но в данном случае присутствует и положительная сторона: при меньшем уклоне геометрия внутренних комнат становится все ближе к «привычному» кубу. Для многих она легче воспринимается, при этом ее можно использовать с большей отдачей. Это значит, что с меньшим углом наклона крыше потребуется больше гидроизоляции, предотвращающей попадание воды в систему стропил. Здесь нужно будет приобретать защитные покрытия, такие как мембраны, изоляция в рулонах или листах.

При минимальном угле крыши с одним скатом

Довольно часто односкатные крыши с уклоном всего в 3-5 % сооружают инверсионными. Это значит, что такая крыша сможет выдерживать дополнительные усиленные нагрузки: по ней безопасно ходить, на ней можно выращивать сад, или даже применять в виде открытой террасы. Стоит отметить, что есть определенный угол, при котором односкатная крыша может перенаправлять поток воздуха, отводя скопившиеся осадки в нужном направлении.

Какой угол наклона должен быть в том или ином случае

По своей функциональности односкатные крыши разделяют на три главных разновидности: вентилируемые, невентилируемые и смешанные. Каждый из них стоит рассмотреть более подробно.

Конструкция вентилируемого типа

Такими крышами обустраивают закрытые сооружения. В роли вентиляции выступают продухи и специально отведенные просветы между слоями изоляции, через которые воздух уносит капельки влаги за пределы утеплителя.

Без такого вентилирования влага начнет накапливаться внутри утеплительного материала, от чего он начнет отсыревать и разрушаться. Спустя некоторое время придет в негодность весь кровельный пирог. У односкатной крыши вентилируемого типа есть ряд ограничений. Угол наклона такой кровли может находиться лишь в диапазоне от 5 до 20 %, в противном случае, воздушные потоки не смогут достаточно хорошо циркулировать сквозь продухи.

Невентилируемая конструкция

Чтобы понять, какой скат должен быть у односкатной крыши, нужно рассмотреть крышу без вентиляции. Как правило, такие постройки возводят на трассах и хозяйственных сооружениях. Зачастую у таких крыш угол находится в пределах от 3 до 6%, однако, каких-либо жестких ограничений по уклону нет.

Таким крышам вентиляция по большому счету не нужна, так как воздушные массы в помещениях, в которых нет стен или в них широко раскрыты двери, и так довольно хорошо циркулируют, выводя на улицу любые водяные испарения. Хотя, в таких постройках, влага и так сама по себе практически не собирается.

Конструкция смешанного типа

Такие крыши комбинируют характеристики двух предыдущих типов конструкции. В данном случае уклон кровли придается теплоизоляцией. Выходит довольно экономично, но в зимний период потребуется довольно часто чистить кровлю от снега.

Конструкция у такой односкатной крыши несколько иная: кроме профнастила, дополнительно укладывают утеплитель в два слоя и делают качественную гидроизоляцию.

Кроме того, угол определяется типом соединения стропил с мауэрлатом или стенами.

Какую систему стропил выбрать

Тип закрепления стропил на стенах определяется величиной уклона крыши, а также нагрузками, которые будут на нее приходиться.

На сегодняшний день существуют такие виды стропил:

  • Висячие. Самый лучший вариант, если требуется получить максимально жесткое соединение, но отсутствует возможность установить дополнительный упор под боковыми опорами.

Говоря иными словами, присутствуют лишь наружные несущие стены, а перегородки отсутствуют. Можно сказать, что такая система стропил получается весьма сложной, поэтому ее изготовление должно осуществляться с достаточной ответственностью. Нюансы возникают из-за длинных пролетов и распирающего усилия, которое давит на стены.

  • Наслонные. В данном случае вся кровля осуществляет давление, как минимум, на три опоры: две наружные стены и одну, расположенную внутри. Стропила при этом должны быть, как можно плотнее, сечением, как минимум, 5×5 см – для брусков, и 5×15 см – для стропильных ног.
  • Скользящие. Такая конструкция предполагает, что одной из опор под стропила будет служить коньковая балка. А для состыковки ее со стропилами применяются специальные металлические крепежи – «скользячки». Они дают возможность стропильной системе в случае усадки стен перемещаться вперед на очень небольшое расстояние, во избежание появления трещин. Это помогает крыше с легкостью выдерживать даже значительную усадку сруба, без появления повреждений.

Единицы измерения

Вспоминая геометрию, которую каждый изучал в школе, можно с уверенностью заявить, что угол наклона крыши измеряется в градусах. Однако в книгах, посвященных строительству, а также в различных чертежах можно встретить и другой вариант – угол указан в процентах (тут имеется ввиду соотношение сторон).

В целом, углом наклона ската является угол, который образован двумя пересекающимися плоскостями – перекрытием и непосредственно скатом крыши. Он может быть только острым, то есть лежать в диапазоне 0-90 градусов.

Малый наклон скатов

На заметку! Очень крутые скаты, угол наклона которых составляет более 50 градусов, встречаются крайне редко в чистом виде. Обычно они используются только при декоративном оформлении крыш, могут присутствовать в мансардах.

Что касается измерения углов кровли в градусах, то тут все просто – эти знания есть у каждого, изучавшего в школе геометрию. Достаточно набросать схему кровли на бумаге и при помощи транспортира определить угол.

Выбор кровельного материала в зависимости от наклона крыши

Что касается процентов, то тут необходимо знать высоту конька и ширину здания. Первый показатель делится на второй, а полученное значение умножается на 100%. Таким образом, можно вычислить процентное соотношение.

На заметку! При процентном соотношении 1 обычный градус наклона равен 2,22%. То есть скат с углом 45 обычных градусов равен 100%. А 1 процент – это 27 угловых минут.

Таблица значений — градусы, минуты, проценты

Какие факторы влияют на угол наклона?

На угол наклона любой кровли влияет очень большое число факторов, начиная от пожеланий будущего владельца дома и заканчивая регионом, где дом будет располагаться. При расчете важно учитывать все тонкости, даже те, что на первый взгляд кажутся незначительными. В один прекрасный момент они могут сыграть свою роль. Определять подходящий угол наклона крыши следует, зная:

  • виды материалов, из которых будет строиться пирог кровли, начиная от стропильной системы и заканчивая внешней отделкой;
  • условия климата в данной местности (ветровая нагрузка, преобладающее направление ветров, количество осадков и т. д.);
  • форму будущего строения, его высоту, дизайн;
  • назначение строения, варианты использования чердачного помещения.

Что влияет на угол наклона кровли

В тех регионах, где отмечена сильная ветровая нагрузка, рекомендуется строить крышу с одним скатом и небольшим углом наклона. Тогда при сильном ветре у кровли больше шансов устоять и не быть сорванной. Если же для региона характерно большое количество осадков (снега или дождя), то скат лучше делать более крутым – это позволит осадкам скатываться/стекать с кровли и не создавать дополнительной нагрузки. Оптимальный уклон односкатной кровли в ветреных регионах варьируется в пределах 9-20 градусов, а там, где выпадает много осадков – до 60 градусов. Угол 45 градусов позволит не учитывать снеговую нагрузку в целом, но давление ветра в этом случае на крышу будет в 5 раз больше, чем на кровлю с наклоном всего 11 градусов.

На заметку! Чем больше параметры уклона крыши, тем большее количество материалов потребуется для ее создания. Стоимость увеличивается минимум на 20%.

Частота обрешетки для разных кровельных материалов

Высота конька тоже зависит от угла ската

При расчетах любой кровли за ориентир всегда берется прямоугольный треугольник, где катеты – это высота ската в верхней точке, то есть в коньке или же переходе нижней части всей системы стропил в верхнюю (в случае с мансардными кровлями), а также проекция длины конкретного ската на горизонталь, которая представлена перекрытиями. Здесь есть только одна постоянная величина – это длина крыши между двумя стенами, то есть длина пролета. Высота коньковой части будет меняться в зависимости от угла наклона.

Высота конька может меняться в зависимости от угла наклона

Спроектировать кровлю помогут знания формул из тригонометрии: tgA = H/L, sinA = H/S, H = LхtgA, S = H/sinA, где А – это угол ската, Н – высота кровли к области конька, L – ½ всей длины пролета кровли (при двухскатной крыше) либо вся длина (в случае односкатной кровли), S – длина самого ската. Например, если известно точное значение высоты коньковой части, то определяется угол наклона по первой формуле. Найти угол можно будет по таблице тангенсов. Если же в основе расчетов лежит угол кровли, то найти параметр высоты конька можно по третьей формуле. Длину стропил, имея значение угла наклона и параметров катетов, можно посчитать по четвертой формуле.

Таблица тангенсов

Значения ветровой нагрузки

Так как ветер может менять направление движения, выявить ветровую нагрузку будет гораздо сложнее, чем снеговую. Кровля благодаря ему может прижиматься к основанию, но также может подвергаться действию определенной силы, которая будет стремиться сорвать ее с дома. Также ветер действует на все строение неравномерно.

Для проведения нужных расчетов придется использовать только превалирующее направление ветра в данном регионе, которое определяется по «розе ветров». Также при расчетах требуется учитывать наличие вблизи зданий, гор, лесов и других элементов, которые могут не только менять направление ветра, но и в некоторой степени регулировать его силу, защищая строение от шквалов.

Распределение зон по ветровой нагрузке

Согласно карте можно выявить основные ветровые характеристики, превалирующие в определенной зоне страны. Далее определяется ветровое давление Рвт (кг/м2). Оно будет меняться в зависимости от зоны:

  • Ia – 24;
  • I – 32;
  • II – 42;
  • III – 53;
  • IV – 67;
  • V – 84;
  • VI – 100;
  • VII – 120.

Затем используется формула Рв = Рвт х К х С, где К – значение коэффициента, зависящего от высоты строения и особенностей местности, а С – коэффициент, зависящий от угла наклона ската и направления ветра.

Таблица. Определение коэффициента К.

Высота строения, м А Б В
Менее 5 0,75 0,5 0,4
5-10 1 0,65 0,4
10-20 1,25 0,85 0,55
20-40 1,5 1,1 0,8

Ветровая нагрузка

А, Б, В – это определенные типы зон, А – открытая голая местность, где ветровая нагрузка будет максимальной, зона Б относится к небольшим жилым поселкам с высотой препятствий до 10 м, пересеченной местности или окруженной лесами территории, а В – это зона плотной застройки в городах, где высота зданий составляет 25 и более метров.

На заметку! Определить, какую зону выбрать в каждом конкретном случае, поможет значение высоты здания Н, которая умножается на 30. Таким образом, получается подходящий радиус зоны. Например, при высоте строения 60 м ориентироваться стоит на окружность с радиусом 2 км.

Распределение крыши здания на зоны при подсчете ветровой нагрузки

Согласно приведенному выше рисунку, большое значение при определении воздействия ветра на определенный участок кровли имеет показатель е. Он будет равен 2хН или b (выбирается тот, что меньше). Коэффициент с определяется по таблице с учетом угла наклона кровельных скатов.

Таблица. Значение С (фронтон).

Угол ската G F I H
0 -1,3 -1,8 -0,5 -0,7
15 -1,3 -1,3 -0,5 -0,6
30 -1,4 -1,1 -0,5 -0,8
45 -1,4 -1,1 -0,5 -0,9
60 -1,2 -1,1 -0,5 -0,8

Таблица. Значение С (скат).

Угол ската G F I H J
15 -0,8 или 0,2 -0,9 или 0,2 -0,4 -0,3 или 0,2 -1
30 -0,5 или 0,7 -0,5 или 0,7 -0,4 -0,2 или 0,4 -0,5
45 0,7 0,7 -0,2 0,6 -0,3
60 0,7 0,7 -0,2 0,7 -0,3

Суммарное силовое воздействие на каждый участок кровли вычисляется по формуле: Рсум = Рсн + Рв. Этот показатель станет исходным для расчета стропил.

На заметку! Проще всего произвести расчеты угла ската не самостоятельно, а с использованием онлайн-калькуляторов либо компьютерных программ.

Вариант расчета параметров кровли с использованием калькулятора

Шаг 1. Первым делом в браузере открывается сайт, где есть онлайн-калькулятор. В данном случае можно указать массу параметров будущей кровли. Для начала выбирается форма крыши – например, односкатная.

Выбирается тип кровли

Шаг 2. Далее сайт предлагает выбрать материал, которым будет зашиваться готовая кровля (металлочерепица, шифер и т. д.).

Выбор кровельного материала

Шаг 3. Выбираются значения длины и ширины основания кровли, ориентируясь на изображение внизу страницы – там показаны определения используемых обозначений.

Выбор основных значений

Шаг 4. Сразу же можно указать и другие значения – параметры стропильной системы, вплоть до указания используемых материалов для ее сооружения. Выбирается также и значение шага обрешетки, расчет снеговой нагрузки.

Параметры стропильной системы

Шаг 5. Снеговая нагрузка определяется по региону, где будет находиться строение. Для этого есть удобная карта-схема.

Выбор региона по снеговой нагрузке

Шаг 6. Чтобы расчеты были произведены, нажимается кнопка «Рассчитать».

Нажмите кнопку «Рассчитать»

Шаг 7. В итоге на странице появится подробная таблица с указанием основных параметров кровли, в том числе и угла ее наклона.

Результаты расчетов

Также приведем примерный расчет угла кровли в зависимости от известного значения высоты конька. Для произведения расчетов следует измерить ширину фронтона (для примера это показатель будет равен 6 м). Далее это значение делится на 2 – получается 3 м. Высота конька в данном случае должна быть 1,8 м.

Теперь просто нужно воспользоваться известными из уроков геометрии формулами и узнать тангенс угла: tgA = a:b = 3:1,8 = 1,67. Значение угла по значению тангенса можно найти в таблице Брадиса. В данном случае угол ската будет равен 58-59 градусов. Его можно округлить до 60.

Видео – Нахождение наклона и высоты крыши

Расчет ската кровли – довольно сложная процедура для тех, кто не дружит с математикой. Однако при желании можно разобраться со всеми этими формулами и все просчитать самостоятельно. Тогда расчеты будут максимально верными.

Проекты возводимых загородных особняков могут учитывать множество требований, пожеланий и даже причуд или «капризов» их владельцев владельца. Но всегда их «роднит» общая особенность — без надежной крыши никогда не обходится ни одно их зданий. И в этом вопросе на первый план должны выходить не столько архитектурные изыски заказчика, сколько специфические требования к этому элементу строения. Это надежность и устойчивость всей стропильной системы и кровельного покрытия, полноценное выполнение крышей своего прямого предназначения – защиты от проникновения влаги (а в ряде случаев, кроме того, еще и термо- и звукоизоляции), при необходимости – функциональность расположенных непосредственно под кровлей помещений.

Как рассчитать угол наклона крыши

Проектирование конструкции крыши – дело чрезвычайно ответственное и достаточно непростое, особенно при сложных ее конфигурациях. Разумнее всего будет доверить это дело профессионалам, которое владеют методикой проведения необходимых расчетов и соответствующим программным обеспечение для этого. Однако, владельцу дома тоже могут быть интересны некоторые теоретические моменты. Например, немаловажно знать, как рассчитать угол наклона крыши самостоятельно, хотя бы приблизительно — для начала.

Это даст возможность сразу прикинуть возможность реализации своих «авторских прикидок» — по соответствию задуманного реальным условиям региона, по «архитектуре» самой крыши, по планируемому кровельному материалу, по использованию чердачного помещения. В определенной степени рассчитанный угол ската кровли поможет провести предварительный подсчет параметров и количества пиломатериалов для стропильной системы, общей площади кровельного покрытия.

В каких величинах удобнее измерять угол ската крыши?

Казалось бы – совершенно излишний вопрос, так как все со школьной скамьи знают, что угол измеряется в градусах. Но ясность здесь все же нужна, потому что и в технической литературе, и в справочных таблицах, и в привычном обиходе некоторых опытных мастеров нередко встречаются и иные единицы измерения – проценты или же относительные соотношения сторон.

И еще одно необходимое уточнение — что принимается за угол наклона крыши?

Что же понимается под углом наклона крыши?

Угол наклона – это угол, образованный пересечением двух плоскостей: горизонтальной и плоскостью ската кровли. На рисунке он показан буквой греческого алфавита α.

Интересующие нас острые углы (тупоугольных скатов не может быть просто по определению), лежит в диапазоне от 0 до 90°. Скаты круче 50 ÷ 60 ° в «чистом» виде встречаются чрезвычайно редко и то, как правило, для декоративного оформления крыш – при строительстве остроконечных башенок в готическом стиле. Однако есть и исключение – такими крутыми могут быть скаты нижнего ряда стропил крыши мансардного типа.

Нижние стропила крыши мансардного типа могут располагаться под очень большим углом

И все же чаще всего приходится иметь дело со скатами, лежащим в диапазоне от 0 до 45°

С градусами понятно – все, наверное, представляют транспортир с его делениями. А ка быть с другими единицами измерения?

Тоже ничего сложного.

Относительное соотношение сторон – это максимально упрощенная дробь, показывающая отношение высоты подъёма ската (на рисунке выше обозначена латинской Н) к проекции ската крыши на горизонтальную плоскость (на схеме – L).

L – это может быть, в зависимости от конструкции крыши, половина пролета (при симметричной двускатной крыше), пролет полностью (если крыша односкатная), либо, при сложных конфигурациях кровли, действительно линейный участок, определяемый проведенной к горизонтальной плоскости проекцией. Например, на схеме мансардной крыши такой участок хорошо показан – по горизонтальной балке от самого угла до вертикальной стойки, проходящей от верхней точки нижнего стропила.

Угол уклона так и записывается, дробью, например «1 : 3».

Однако, на практике нередко случается так, что использовать величину угла уклона в таком представлении будет чрезвычайно неудобен, если, скажем, числа в дроби получаются некруглые и несокращаемые. Например, мало что скажет неопытному строителю соотношение 3 : 11. На этот случай есть возможность воспользоваться еще одной величиной измерения уклона крыши – процентами.

Находится эта величина чрезвычайно просто – необходимо просто найти результат деления уже упомянутой дроби, а затем умножить его на 100. Например, в приведенном выше примере 3 : 11

3 : 11 = 0,2727 × 100 = 27,27 %

Итак, получена величина уклона ската кровли, выраженная в процентах.

А что делать, если требуется перейти от градусов к процентам или наоборот?

Можно запомнить такое соотношение. 100 % — это угол 45 градусов, когда катеты прямоугольного треугольника равны между собой, то есть в нашем случае высота ската равна длине его горизонтальной проекции.

В таком случае, 45° / 100 = 0,45° = 27´. Один процент уклона равен 27 угловым минутам.

Если подойти с другой стороны, то 100 / 45° = 2,22 %. То есть получаем, что один градус – это 2, 22% уклона.

Для простоты перевода величин из одних в другие можно воспользоваться таблицей:

Значение в градусах Значение в % Значение в градусах Значение в % Значение в градусах Значение в %
2,22% 16° 35,55% 31° 68,88%
4,44% 17° 37,77% 32° 71,11%
6,66% 18° 40,00% 33° 73,33%
8,88% 19° 42,22% 34° 75,55%
11,11% 20° 44,44% 35° 77,77%
13,33% 21° 46,66% 36° 80,00%
15,55% 22° 48,88% 37° 82,22%
17,77% 23° 51,11% 38° 84,44%
20,00% 24° 53,33% 39° 86,66%
10° 22,22% 25° 55,55% 40° 88,88%
11° 24,44% 26° 57,77% 41° 91,11%
12° 26,66% 27° 60,00% 42° 93,33%
13° 28,88% 28° 62,22% 43° 95,55%
14° 31,11% 29° 64,44% 44° 97,77%
15° 33,33% 30° 66,66% 45° 100,00%

Для наглядности будет полезным привести графическую схему, которая очень доступно показывает взаимосвязь всех упомянутых линейных параметров с углом ската и величинами его измерения.

Схема А. Взаимозависимость единиц измерения угла наклона крыши и допустимые типы кровли

К этому рисунку еще предстоит вернуться, когда будут рассматриваться виды кровельных покрытий.

Еще проще будет рассчитать крутизну и угол наклона ската. если воспользоваться встроенным калькулятором, размещенным ниже:

Калькулятор расчета крутизны ската по известному значению высоты конька

Зависимость типа кровельного покрытия от крутизны ската

Планируя постройку собственного дома, хозяин участка наверняка уже проводит «прикидку» и своей голове, и с членами семьи – как будет выглядеть их будущее жилье. Кровля в этом вопросе, безусловно, занимает одно из первостепенных значений. И вот здесь необходимо учитывать то, что далеко не всякий кровельный материал может использоваться на различных по крутизне скатах крыш. Чтобы не возникало недоразумений позднее, необходим заранее предусматривать эту взаимосвязь.

Диаграмма распределения крыш по крутизне ската

Крыши по углу наклона ската можно условно разделит на плоские (уклон до 5°), с малым уклоном (от 6 до 30°) и крутоуклонные, соответственно, с углом ската более 30°.

У каждого из типов крыш есть свои достоинства и недостатки. Например, плоские крыши имеют минимальную площадь, но потребуют особых мер гидроизоляции. На крутых крышах не задерживаются снежные массы, однако они больше подвержены ветровой нагрузке из-за своей «парусности». Так и кровельный материал – в силу собственных технологических или эксплуатационных особенностей имеет определенные ограничения на применения с разными уклонами скатов.

Обратимся к уже рассматриваемому ранее рисунку (схема A). Черными кружками с дугообразными стрелками и синими цифрами обозначены области применения различных кровельных покрытий (острие стрелки указывает на минимально допустимое значение крутизны ската):

1 – это дранка, щепа, натуральный гонт. В этой же области лежит и применение до сих пор используемых в южных краях камышовых кровель.

2 – натуральное штучное черепичное покрытие, битумно-полимерные плитки, сланцевые плитки.

3 – рулонные материалы на битумной основе, не менее четырёх слоев, с внешней гравийной посыпкой, утопленной в слой расплавленной мастики.

4 – аналогично пункту 3, но для надёжности кровли достаточно трех слоев рулонного материала.

5 – аналогичные вышеописанным рулонные материалы (не менее трех слоев), но без наружной защитной гравийной посыпки.

6 – рулонные кровельные материалы, наклеиваемые на горячую мастику не менее, чем в два слоя. Металлочерепица, профнастил.

7 – волнистые асбестоцементные листы (шифер) унифицированного профиля.

8 – черепичное глиняное покрытие

9 – асбестоцементные листы усиленного профиля.

10 – кровельная листовая сталь с развальцовкой соединений.

11 – шиферное покрытие обычного профиля.

Таким образом, если есть желание покрыть крышу кровельным материалом определенного типа, угол уклона ската должен планироваться в указанных рамках.

Зависимость высоты конька от угла наклона крыши

Для тех читателей, которые хорошо помнят курс тригонометрии средней школы, этот раздел может показаться неинтересным. Они могут сразу его пропустить и перейти дальше. А вот подзабывшим это нужно освежить знания о взаимозависимости углов и сторон в прямоугольном треугольнике.

Для чего это надо? В рассматриваемом случае возведения крыши всегда в расчетах отталкиваются от прямоугольного треугольника. Два его катета – это длина проекции ската на горизонтальную плоскость (длина пролета, половины пролета и т.п. – в зависимости от типа крыши) и высота ската в высшей точке (на коньке или при переходе на верхние стропила – при расчете нижних стропил мансардной крыши). Понятно, что постоянная величина здесь одна – это длина пролета. А вот высоту можно изменять, варьируя угол наклона крыши.

В таблице приведены две основные зависимости, выраженные через тангенс и синус угла наклона ската. Существуют и иные зависимости (через косинус или котангенс) но в данном случае нам достаточно этих двух тригонометрических функций.

Графическая схема Основные тригонометрические соотношения
Н — высота конька
S — длина ската крыши
L — половина длины пролета (при симметричной двускатной крыше) или длина пролета (при односкатной крыше)
α — угол ската крыши
tg α = H / L Н = L × tg α
sin α = H / S S = H / sin α

Зная эти тригонометрические тождества, можно решить практически все задачи по предварительному проектированию стропильной конструкции.

Для наглядности — треугольник в приложении к крыше дома

Так, если необходимо «плясать» от четко установленной высоты подъёма конька, то отношением tg α = H / L несложно будет определить угол.

По полученному делением числу в таблице тангенсов находят угол в градусах. Тригонометрические функции часто бывают заложены в инженерные калькуляторы, они есть в обязательном порядке в таблицах Exel (для тех, кто умеет работать с этим удобным приложением. Правда, там расчет ведется не в градусах, а в радианах). Но чтобы нашему читателю не приходилось отвлекаться на поиски нужных таблиц, приведем значение тангенсов в диапазоне от 1 до 80°.

Угол Значение тангенса Угол Значение тангенса Угол Значение тангенса Угол Значение тангенса
tg(1°) 0.01746 tg(21°) 0.38386 tg(41°) 0.86929 tg(61°) 1.80405
tg(2°) 0.03492 tg(22°) 0.40403 tg(42°) 0.9004 tg(62°) 1.88073
tg(3°) 0.05241 tg(23°) 0.42447 tg(43°) 0.93252 tg(63°) 1.96261
tg(4°) 0.06993 tg(24°) 0.44523 tg(44°) 0.96569 tg(64°) 2.0503
tg(5°) 0.08749 tg(25°) 0.46631 tg(45°) 1 tg(65°) 2.14451
tg(6°) 0.1051 tg(26°) 0.48773 tg(46°) 1.03553 tg(66°) 2.24604
tg(7°) 0.12278 tg(27°) 0.50953 tg(47°) 1.07237 tg(67°) 2.35585
tg(8°) 0.14054 tg(28°) 0.53171 tg(48°) 1.11061 tg(68°) 2.47509
tg(9°) 0.15838 tg(29°) 0.55431 tg(49°) 1.15037 tg(69°) 2.60509
tg(10°) 0.17633 tg(30°) 0.57735 tg(50°) 1.19175 tg(70°) 2.74748
tg(11°) 0.19438 tg(31°) 0.60086 tg(51°) 1.2349 tg(71°) 2.90421
tg(12°) 0.21256 tg(32°) 0.62487 tg(52°) 1.27994 tg(72°) 3.07768
tg(13°) 0.23087 tg(33°) 0.64941 tg(53°) 1.32704 tg(73°) 3.27085
tg(14°) 0.24933 tg(34°) 0.67451 tg(54°) 1.37638 tg(74°) 3.48741
tg(15°) 0.26795 tg(35°) 0.70021 tg(55°) 1.42815 tg(75°) 3.73205
tg(16°) 0.28675 tg(36°) 0.72654 tg(56°) 1.48256 tg(76°) 4.01078
tg(17°) 0.30573 tg(37°) 0.75355 tg(57°) 1.53986 tg(77°) 4.33148
tg(18°) 0.32492 tg(38°) 0.78129 tg(58°) 1.60033 tg(78°) 4.70463
tg(19°) 0.34433 tg(39°) 0.80978 tg(59°) 1.66428 tg(79°) 5.14455
tg(20°) 0.36397 tg(40°) 0.8391 tg(60°) 1.73205 tg(80°) 5.67128

В случае, наоборот, когда за основу берется угол наклона кровли, высота расположения конька определяется по обратной формуле:

H = L × tg α

Теперь, имея значения двух катетов и угла наклона кровли, очень просто вычислить и требуемую длину стропила от конька до карнизного свеса. Можно применить теорему Пифагора

S = √ (L² + H²)

Или же, что, наверное, проще, так как уже известна величина угла, применить тригонометрическую зависимость:

S = H / sin α

Значение синусов углов — в таблице ниже.

Угол Значение синуса Угол Значение синуса Угол Значение синуса Угол Значение синуса
sin(1°) 0.017452 sin(21°) 0.358368 sin(41°) 0.656059 sin(61°) 0.87462
sin(2°) 0.034899 sin(22°) 0.374607 sin(42°) 0.669131 sin(62°) 0.882948
sin(3°) 0.052336 sin(23°) 0.390731 sin(43°) 0.681998 sin(63°) 0.891007
sin(4°) 0.069756 sin(24°) 0.406737 sin(44°) 0.694658 sin(64°) 0.898794
sin(5°) 0.087156 sin(25°) 0.422618 sin(45°) 0.707107 sin(65°) 0.906308
sin(6°) 0.104528 sin(26°) 0.438371 sin(46°) 0.71934 sin(66°) 0.913545
sin(7°) 0.121869 sin(27°) 0.45399 sin(47°) 0.731354 sin(67°) 0.920505
sin(8°) 0.139173 sin(28°) 0.469472 sin(48°) 0.743145 sin(68°) 0.927184
sin(9°) 0.156434 sin(29°) 0.48481 sin(49°) 0.75471 sin(69°) 0.93358
sin(10°) 0.173648 sin(30°) 0.5 sin(50°) 0.766044 sin(70°) 0.939693
sin(11°) 0.190809 sin(31°) 0.515038 sin(51°) 0.777146 sin(71°) 0.945519
sin(12°) 0.207912 sin(32°) 0.529919 sin(52°) 0.788011 sin(72°) 0.951057
sin(13°) 0.224951 sin(33°) 0.544639 sin(53°) 0.798636 sin(73°) 0.956305
sin(14°) 0.241922 sin(34°) 0.559193 sin(54°) 0.809017 sin(74°) 0.961262
sin(15°) 0.258819 sin(35°) 0.573576 sin(55°) 0.819152 sin(75°) 0.965926
sin(16°) 0.275637 sin(36°) 0.587785 sin(56°) 0.829038 sin(76°) 0.970296
sin(17°) 0.292372 sin(37°) 0.601815 sin(57°) 0.838671 sin(77°) 0.97437
sin(18°) 0.309017 sin(38°) 0.615661 sin(58°) 0.848048 sin(78°) 0.978148
sin(19°) 0.325568 sin(39°) 0.62932 sin(59°) 0.857167 sin(79°) 0.981627
sin(20°) 0.34202 sin(40°) 0.642788 sin(60°) 0.866025 sin(80°) 0.984808

Для тех же читателей, кто просто не хочет погружаться в самостоятельные тригонометрические расчеты, рекомендуем встроенный калькулятор, который быстро и точно определит длину ската кровли (без учета карнизного свеса) по имеющимся значениям высоты конька и длины горизонтальной проекции ската.

Калькулятор расчета длины ската кровли по известному значению высоты конька

Умелое использование тригонометрических формул позволяет, при нормальном пространственном воображении и при умении выполнять несложные чертежи, провести расчеты и более сложным по конструкции крыш.

Опираясь на базовые соотношения, несложно разделить на треугольники и рассчитать вальмовую крышу

Например, даже кажущуюся такой «навороченной» вальмовую или мансардную крышу можно разбить на совокупности треугольников, а затем последовательно просчитать все необходимые размеры.

Зависимость размеров помещения мансарды от угла наклона скатов крыши

Если хозяевами будущего дома планируется использовать чердак в качестве функционального помещения, иначе говоря – сделать мансарду, то определение угла ската крыши приобретает вполне прикладное значение.

Чем больше угол уклона — тем просторнее мансарда

Много объяснять здесь ничего не надо – приведённая схема наглядно показывает, что чем меньше угол наклона, тем теснее свободное пространство в чердачном помещении.

Чтобы стало несколько понятнее, лучше выполнить подобную схему в определенном масштабе. Вот, например, как будет выглядеть мансардное помещение в доме с шириной фронтонной части 10 метров. Следует учитывать, что высота потолка никак не может быть ниже 2 метров. (Откровенно говоря, и двух метров маловато для жилого помещения– потолок будет неизбежно «давить» на человека. Обычно исходят из высоты хотя-бы 2.5 метра).

Для образца — масштабированная схема мансарды

Можно привести уже подсчитанные средние значения получаемой в мансарде комнаты, в зависимости от угла наклона обычной двускатной крыши. кроме того, в таблице приведены величины длины стропил и площади кровельного материала с учетом 0,5 метров карнизного свеса кровли.

Угол ската крыши Высота конька Длина ската Полезная площадь мансардного помещения на 1 метр длины здания (при высоте потолка 2 м) Площадь кровельного покрытия на 1 метр длины здания
20 1.82 5.32 нет 11.64
25 2.33 5.52 0.92 12.03
30 2.89 5.77 2.61 12.55
35 3.50 6.10 3.80 13.21
40 4.20 6.53 4.75 14.05
45 5.00 7.07 5.52 15.14
50 5.96 7.78 6.16 16.56

Итак, чем круче наклон скатов, тем просторнее помещение. Однако, это сразу отзывается резким увеличением высоты стропильной конструкции, возрастанием размеров, а стало быть – и массы деталей для ее монтажа. Гораздо больше потребуется и кровельного материала – площадь покрытия также быстро растет. Плюс к этому, нельзя забывать и о возрастании эффекта «парусности» — большей подверженности ветровой нагрузке. Видам внешних нагрузок будет посвящена последняя глава настоящей публикации.

Для сравнения — крыша мансардного типа дает выигрыш по полезному пространству даже при меньшей высоте

Чтобы в определенной степени нивелировать подобные негативные последствия, проектировщики и строители часто применяют особую конструкцию мансардной крыши – о ней уже упоминалось в настоящей статье. Она сложнее в расчетах и изготовлении, но дает существенный выигрыш в получаемой полезной площади мансардного помещения с уменьшением общей высоты здания.

Зависимость величины внешних нагрузок от угла наклона крыши

Еще одно важнейшее прикладное применение рассчитанного значения угла наклона кровли – это определение степени его влияния на уровень внешних нагрузок, выпадающих на конструкцию крыши.

Здесь прослеживается интересная взаимосвязь. Можно заранее рассчитать все параметры – углы и линейные размеры, но всегда в итоге приходят к деталировке. То есть необходимо определить, из какого материала будут изготавливаться детали и узлы стропильной системы, какова должна быть их площадь сечения, шаг расположения, максимальная длина между соседними точками опоры, способы крепления элементов между собой и к несущим стенам здания и многое другое.

Вот здесь на первый план выходят нагрузки, которые испытывает конструкция крыши. Помимо собственного веса, огромное значение имеют внешние воздействия. Если не брать в расчет несвойственные для наших краев сейсмические нагрузки, то главным образом надо сосредоточится на снеговой и ветровой. Величина обеих – напрямую связана с углом расположения кровли к горизонту.

Снеговая нагрузка

Понятно, что на огромной территории Российской Федерации среднестатистическое количество выпадаемых в виде снега осадков существенно различается по регионам. По результатам многолетних наблюдений и вычислений, составлена карта территории страны, на которой указаны восемь различных зон по уровню снеговой нагрузки.

Карта распределения зон на территории РФ по снеговой нагрузке

Восьмая, последняя зона – это некоторые малозаселенные районы Дальнего Востока, и ее можно особо не рассматривать. Значения же для других зон – указаны в таблице

Зональное распределение территории РФ по среднему значению снеговой нагрузки Значение в кПа Значение в кг/м²
I 0.8 кПа 80 кг/м²
II 1.2 кПа 120 кг/м²
III 1.8 кПа 180 кг/м²
IV 2.4 кПа 240 кг/м²
V 3.2 кПа 320 кг/м²
VI 4.0 кПа 400 кг/м²
VII 4.8 кПа 480 кг/м²

Теперь, чтобы рассчитать конкретную нагрузку для планируемого здания, необходимо воспользоваться формулой:

Рсн = Рсн.т × μ

Рсн.т – значение, которое мы нашли с помощью карты и таблицы;

Μ – поправочный коэффициент, который зависит от угла ската α

  • при α от 0 до 25° — μ=1
  • при α более 25 и до 60° — μ=0,7
  • при α более 60° снеговую нагрузку в расчет не принимают, так как снег не должен удерживаться на плоскости скатов кровли.

Например, дом возводится в Башкирии. Планируемая скатов его крыши – 35°.

Находим по таблице – зона V, табличное значение — Рсн.т = 3,2 кПа

Находим итоговое значение Рсн = 3.2 × 0,7 = 2,24 кПа

(если значение нужно в килограммах на квадратный метр, то используется соотношение

1 кПа ≈ 100 кг/м²

В нашем случае получается 224 кг/м².

Ветровая нагрузка

С ветровой нагрузкой все обстоит намного сложнее. Дело в том, что она может быть разнонаправленной – ветер способен оказывать давление на крышу, прижимая ее к основанию, но вместе с тем возникают аэродинамические «подъемные» силы, стремящиеся оторвать кровлю от стен.

Кроме того, ветровая нагрузка воздействует на разные участки крыши неравномерно, поэтому знать только среднестатистический уровень ветровой нагрузки – недостаточно. В расчет принимаются господствующие направления ветров в данной местности («роза ветров»), степень насыщенности участка местности препятствиями для распространения ветра, высота здания и окружающих его строений, другие критерии.

Примерный порядок подсчета ветровой нагрузки выглядит следующим образом.

В первую очередь, по аналогии с ранее проведёнными расчетами, на карте определяется регион РФ и соответствующая ему зона.

Распределение зон на территории РФ по уровню ветрового давления

Далее, по таблице можно определить среднее для конкретного региона значение ветрового давления Рвт

Региональное распределение территории РФ по уровню средней ветровой нагрузки I II III IV V VI VII
Табличное значение ветрового давления, кг/м ² (Рв) 24 32 42 53 67 84 100 120

Далее расчет проводится по следующей формуле:

Рв = Рвт × k × c

Рвт – табличное значение ветрового давления

k – коэффициент, учитывающий высоту здания и характер местности вокруг него. Определяют его по таблице:

Высота возводимого здания (сооружения) (z) Зона А Зона Б Зона В
не более 5 м 0.75 0.5 0.4
от 5 до 10 м 1.0 0.65 0.4
от 10 до 20 м 1.25 0.85 0.55
от 20 до 40 м 1.5 1.1 0.8

В таблице указаны три различные зоны:

  • Зона «А» — открытая «голая» местность, например, степь, пустыня, тундра или лесотундра, полностью открытые ветровому воздействию побережья морей и океанов, крупных озер, рек, водохранилищ.
  • Зона «Б» — территории жилых поселков, небольших городов, лесистые и пересеченные участки местности, с препятствиями для ветра, естественными или искусственными, высотой порядка 10 метров.
  • Зона «В» — территории крупных городов с плотной застройкой, со средней высотой зданий 25 метров и выше.

Дом считается соответствующим именно этой зоне, если указанные характерные особенности расположены в радиусе не менее, чем высота здания h, умноженная на 30 (например, для дома 12 м радиус зоны должен быть не мене 360 м). При высоте здания выше 60 м принимается окружность радиусом 2000 м.

c – а вот это – тот самый коэффициент, который и зависит от направления ветра на здание и от угла наклона крыши.

Как уже упоминалось, в зависимости от направления воздействия и особенностей крыши ветер может давать разнонаправленные векторы нагрузки. На схеме ниже приведены зоны ветрового воздействия, на которые обычно делится площадь крыши.

Распределение крыши здания на зоны при подсчете ветровой нагрузки

Обратите внимание – фигурирует промежуточная вспомогательная величина е. Ее принимают равной либо 2 × h, либо b, в зависимости от направления ветра. В любом случае, из двух значений берут то, что будет меньше.

Коэффициент с для каждой из зон берут из таблиц, в который учтен угол уклона кровли. Если для одного участка предусмотрены и положительное и отрицательное значения коэффициента, то проводятся оба вычисления, а затем данные суммируются.

Таблица коэффициента «с» для ветра, направленного в скат кровли

Угол ската кровли ( α) F G H I J
15 ° — 0,9 -0.8 — 0.3 -0.4 -1.0
0.2 0.2 0.2
30 ° -0.5 -0.5 -0.2 -0.4 -0.5
0.7 0.7 0.4
45 ° 0.7 0.7 0.6 -0.2 -0.3
60 ° 0.7 0.7 0.7 -0.2 -0.3
75 ° 0.8 0.8 0.8 -0.2 -0.3

Таблица коэффициента «с» для ветра, направленного во фронтонную часть

Угол ската кровли ( α) F G H I
0 ° -1.8 -1.3 -0.7 -0.5
15 ° -1.3 -1.3 -0.6 -0.5
30 ° -1.1 -1.4 -0.8 -0.5
45 ° -1.1 -1.4 -0.9 -0.5
60 ° -1.1 -1.2 -0.8 -0.5
75 ° -1.1 -1.2 -0.8 -0.5

Вот теперь то, подсчитав ветровую нагрузку, можно будет определить суммарное внешнее силовое воздействие для каждого участка крыши.

Рсум = Рсн + Рв

Полученное значение становится исходной величиной для определения параметров стропильной системы. В частности, в таблице, приведенной ниже, можно найти значения допустимой свободной длины стропил между точками опоры, в зависимости от сечения бруса, расстояния между стропилами, сорта материала (древесины хвойных пород) и, соответственно, уровня суммарной ветровой и снежной нагрузки.

Сорт древесины Сечение стропил (мм) Расстояние между соседними стропилами (мм)
300 400 600 300 400 600
суммарная нагрузка (снеговая + ветровая) 1.0 кПа 1.5 кПа
Древесина высшего сорта 40×89 3.22 2.92 2.55 2.81 2.55 2.23
40×140 5.06 4.60 4.02 4.42 4.02 3.54
50×184 6.65 6.05 5.28 5.81 5.28 4.61
50×235 8.50 7.72 6.74 7.42 6.74 5.89
50×286 10.34 9.40 8.21 9.03 8.21 7.17
I или II сорт 40×89 3.11 2.83 2.47 2.72 2.47 2.16
40×140 4.90 4.45 3.89 4.28 3.89 3.40
50×184 6.44 5.85 5.11 5.62 5.11 4.41
50×235 8.22 7.47 6.50 7.18 6.52 5.39
50×286 10.00 9.06 7.40 8.74 7.66 6.25
III сорт 40×89 3.06 2.78 2.31 2.67 2.39 1.95
40×140 4.67 4.04 3.30 3.95 3.42 2.79
50×184 5.68 4.92 4.02 4.80 4.16 3.40
50×235 6.95 6.02 4.91 5.87 5.08 4.15
50×286 8.06 6.98 6.70 6.81 5.90 4.82
суммарная нагрузка (снеговая + ветровая) 2.0 кПа 2.5 кПа
Древесина высшего сорта 40×89 4.02 3.65 3.19 3.73 3.39 2.96
40×140 5.28 4.80 4.19 4.90 4.45 3.89
50×184 6.74 6.13 5.35 6.26 5.69 4.97
50×235 8.21 7.46 6.52 7.62 6.92 5.90
50×286 2.47 2.24 1.96 2.29 2.08 1.82
I или II сорт 40×89 3.89 3.53 3.08 3.61 3.28 2.86
40×140 5.11 4.64 3.89 4.74 4.31 3.52
50×184 6.52 5.82 4.75 6.06 5.27 4.30
50×235 7.80 6.76 5.52 7.06 6.11 4.99
50×286 2.43 2.11 1.72 2.21 1.91 1.56
III сорт 40×89 3.48 3.01 2.46 3.15 2.73 2.23
40×140 4.23 3.67 2.99 3.83 3.32 2.71
50×184 5.18 4.48 3.66 4.68 4.06 3.31
50×235 6.01 5.20 4.25 5.43 4.71 3.84
50×286 6.52 5.82 4.75 6.06 5.27 4.30

Понятно, что при расчете сечения стропил, шага их установки и длины пролета (расстояния межу точками опоры), берутся показатели суммарного внешнего давления для наиболее нагруженных участков кровли. Если посмотреть на схемы и значения коэффициентов таблицы, то это – G и Н.

Чтобы упростить посетителю сайта задачу по вычислению суммарной нагрузки, ниже размещен калькулятор, который рассчитает этот параметр именно для максимально нагруженных участков.

Калькулятор расчета суммарной, снеговой и ветровой нагрузки для определения необходимого сечения стропил

Итак, трудно преуменьшить значение правильного расчета угла наклона крыши, влияние этого параметра на целый ряд важнейших характеристик стропильной системы, да и всего здания в целом. Хотя проведение настоящих архитектурных расчетов, конечно, является в большей мере прерогативой специалистов, умение ориентироваться в основных понятиях и проводить несложные базовые вычисления – будет очень полезным для каждого грамотного владельца дома.

И в завершение статьи – видео-урок по расчету стропильной системы обычной двускатной крыши:

Уклон кровли — весомый фактор при обустройстве крыши, который наряду с грамотным расчётом стропильной системы, обрешётки и правильным выбором укрывного материала играет значимую роль в обеспечении надёжности, комфортности, долголетия и привлекательности всего здания. О том, как выбрать оптимальный угол наклона для различных видов кровель, поговорим в этой статье.

От чего зависит уклон крыши

Покатость кровли — показатель, характеризующий наклон скатов относительно горизонтальной линии, который де-факто измеряется в градусах, а в нормативных актах — СП 17.13330.2011 «Кровли» и СНиП 2.01.07–85* «Нагрузки и воздействия» прописан в процентах. Он рассчитывается как отношение высоты крыши от конька к половине ширины здания, умноженное на 100%.От правильного выбора угла наклона скатов зависит герметичность, надёжность и долговечность крыши

Уклон кровли в процентах отличается от значения в градусах, что следует учитывать при проектировании крыши. Если 1º составляет 1,7%, тогда угол, например, в 30º согласно математической пропорции должен быть равен 1,7 · 30 / 1 = 51%, а в действительности, как видно из таблицы ниже, он эквивалентен 57,7%.

Таблица: размерность уклона кровли

Уклон кровли Уклон кровли Уклон кровли Относительная высота Относительная ширина Длина ската Переводной коэффициент
в градусах в процентах относительная высота ската кровли ширина ската кровли в горизонтальной проекции по линии карниза рассчитывается площадь кровли в горизонтальной проекции и умножается на коэффициент уклона — получается площадь кровли в м²
1:0,58 60 173,2 1 0,58 1,1547 2,0000
1:1 45 100 1 1 1,4142 1,4143
1:1,19 40 83,9 1 1,19 1,5557 1,3055
1:1,43 35 70 1 1,43 1,7434 1,2208
1:1,5 33,69 66,7 1 1,5 1,8028 1,2019
1:1,73 30 57,7 1 1,73 2,0000 1,1548
1:2 26,57 50 1 2 2,2361 1,1181
1:2,14 25 46,6 1 2,14 2,3662 1,1034
1:2,5 21,80 40 1 2,5 2,6926 1,0771
1:2,75 20 36,4 1 2,75 2,9238 1,0642
1:3 18,43 33,3 1 3 3,1623 1,0541
1:3,5 15,95 28,6 1 3,5 3,6401 1,0401
1:4 14,04 25 1 4 4,1231 1,0308
1:4,5 12,53 22,2 1 4,5 4,6098 1,0244
1:5 11,31 20 1 5 5,0990 1,0199
1:5,67 10 17,6 1 5,67 5,7588 1,0155
1:6 9,46 16,7 1 6 6,0828 1,0138
1:7 8,13 14,3 1 7 7,0711 1,0102
1:7,12 8 14,1 1 7,12 7,1853 1,0099
1:8 7,13 12,5 1 8 8,0623 1,0078
1:9 6,34 11,1 1 9 9,0554 1,0062
1:10 5,71 10 1 10 10,0499 1,0050
1:11,43 5 8,7 1 11,43 11,4737 1,0039
1:14,3 4 7 1 14,3 14,3356 1,0025
1:19,08 3 5,2 1 19,08 19,1073 1,0014
1:20 2,86 5 1 20 20,0250 1,0013
1:28,64 2 3,5 1 28,64 28,6537 1,0007
1:40 1,43 2,5 1 40 40,0125 1,0004
1:50 1,15 2 1 50 50,0100 1,0002
1:57,29 1 1,7 1 57,29 57,2987 1,0002
1:60 0,95 1,7 1 60 60,0083 1,0002
1:80 0,72 1,3 1 80 80,0062 1,0001
1:100 0,57 1 1 100 100,0050 1,0001

К этой таблице вернёмся чуть позже и посмотрим, как с её помощью рассчитать угол наклона и одновременно площадь кровли. А пока что определим, какие факторы влияют на выбор уклона скатов.

Среди первостепенных можно выделить следующие:

  • климатические нагрузки — крутые скаты больше подвержены давлению ветра, но снег и дождевая вода с них сходит быстрее;
  • предназначение подкровельного помещения — при обустройстве мансард в целях рационального использования пространства для двускатных конструкций желательны не слишком большие уклоны;
  • вид укрывного материала — для каждого покрытия существуют допустимые величины покатости скатов, согласно которым его можно укладывать;
  • архитектурная специфичность региона, информацию о которой можно получить в местном отделе архитектуры и согласовать там же дизайнерское решение конкретного строения;
  • финансовые возможности — при угле наклона свыше 45º повышаются затраты на строительные материалы.

Влияние природных факторов на уклон кровли

Выбор угла наклона зависит от погодных условий местности, где находится стройплощадка. Здесь нужно запомнить следующее — даже незначительное необдуманное повышение или понижение уклона крыши сыграет на руку стихии. Поэтому при расчёте покатости кровли нужно пользоваться нормативами, в частности, СНиП 2.01.07–85* «Нагрузки и воздействия».

Угол наклона и снеговая нагрузка

Взаимосвязь угла наклона и снеговой нагрузки определены СНиП 2.01.07–85*, согласно которым полное значение снеговой нагрузки рассчитывается по формуле S = Sg · µ, где:

  • Sg — расчётное значение веса снежного покрова для определённого региона соответственно вложенной в норматив карте снеговых нагрузок;Карта снеговых нагрузок позволяет определить давление снега на кровлю в районе строительства
  • µ — коэффициент перехода от снежного покрова на земле к снежному покрытию на покатой поверхности, который отражает форму кровли, то есть зависит от уклона конструкции.

Таблица: значение нормативной снеговой нагрузки Sg по регионам

Снеговые районы Российской Федерации (принимаются по карте) I II III IV V VI VII VIII
Sg, кПа (кгс/м²) 0,8 (80) 1,2 (120) 1,8 (180) 2,4 (240) 3,2 (320) 4,0 (400) 4,8 (480) 5,6 (560)

Значение µ определено в приложении 3 к нормативам 2.01.07–85*.

Таблица: значения индекса µ для разных типов кровли

Номер схемы Покрытия и схемы снеговых нагрузок Коэффициент µ и область применения схем
1 Здания с односкатными и двускатными покрытиями µ = 1 при α ≤ 25°;
µ = 0 при α ≥ 60, то есть снеговая нагрузка не учитывается;
промежуточные значения µ рассчитываются с помощью линейной интерполяции
2 Здания со сводчатыми и близкими к ним по очертанию покрытиями µ1 = cos 1,8α; µ2 = 2,4 sin 1,4α, где α — уклон покрытия в градусах
3 Покрытия в виде стрельчатых арок При β ≥ 15° необходимо использовать схему 1, при β < 15° — схему 2

Например, для возведения простой скатной кровли в Челябинске, который находится в III климатической зоне, вес снегового покрова на крышу с углом наклона 20º будет равен 180 кг/м² · 1 (первый номер схемы) = 180 кг/м². Иначе говоря, снежный покров при такой покатости будет полностью оставаться на крыше, вследствие чего:

  • нужно изначально предусмотреть более частую очистку кровли от снега;Регулярная очистка крыши, отливов, козырьков и водостока от снега и льда предупреждает опасные нагрузки на кровельные конструкции и обеспечивает безопасность людей
  • установить систему антиобледенения;Система антиобледенения для обогрева кровель и водостоков избавит от висящих сосулек и падающих с крыши пластов снега
  • или же увеличить угол наклона.

Предположим, что мы увеличили угол наклона до 35º, тогда значение µ определим при помощи линейной интерполяции по формуле µ = 1 + = 1 + = 1 + = 1 + (-0,2858) = 0,7143. Таким образом, S = 180 · 0,7143 = 128,57 кг/м², то есть давление снега будет меньше, поскольку более крутая кровля способна к самоочищению.С увеличением уклона скатов улучшается естественный сход снега и сток дождевых вод

При увеличении угла наклона увеличивается естественное схождение снежного покрова с крыши.

Нормативами разрешено уменьшение расчётной снеговой нагрузки при небольшом угле наклона — от 12 до 20% — на коэффициент сноса, установленный в следующих размерах:

  • для одно- или многопролетных малоэтажных зданий без фонарей, расположенных в районах, где скорость ветра ≥ 4 м/сек — 0,85;
  • для высотных зданий — 0,7;
  • для куполообразных или сферических покрытий коэффициент сноса устанавливается в зависимости от диаметра основания d — 0,85 при d ≤ 60 м и 1,0 при d > 100 м, а в промежуточных вариантах рассчитывается по формуле 0,85 + 0,00375 · (d — 60);
  • в остальных случаях — 1,0.

Корректировка снеговой нагрузки на коэффициент сноса не допускается:

  • в районах со среднемесячной температурой в январе выше -5 ºC;
  • для построек, защищённых от прямого воздействия ветра более высокими зданиями, расположенными от проектируемого на расстоянии 10 · h, где h — разность высот строящегося и соседнего зданий;
  • на участках покрытий длиной > 100 м, в местах перепадов высот кровли и у парапетов.

Кроме этого, для кровель с покатостью свыше 3% и неутеплённым чердачным помещением с повышенной теплоотдачей (> 1 Вт/м² · °C) также разрешено понижать снеговые нагрузки на термический коэффициент 0,8. Более точные термические индексы, основанные на термоизоляционных свойствах используемых материалов, обычно оговариваются производителями.

Угол наклона и ветровая нагрузка

Ветровая нагрузка на кровлю менее предсказуема, чем снеговая. Со снежными заносами можно бороться, периодически очищая кровлю, а предугадать силу и направление ветра довольно трудно, особенно при глобальных изменениях климата. Ветровая нагрузка прямо пропорциональна покатости скатов — при малом угле наклона ветер проникает под крышу и способен нанести урон кровельному покрытию, например, сорвать его, а при большой крутизне скатов он может полностью свалить конструкцию.Нормативное значение ветровой нагрузки определяется по каждому региону наибольшей скоростью ветра за определённый период и отображается на специальной карте

Ветровое давление рассчитывается по формуле Wm = W0 · k · с, где:

  • Wm — расчётная сила ветра;
  • W0 — нормативный показатель ветрового давления по зонам, отражённый на карте ветровых нагрузок;
  • k — индекс изменения ветровой нагрузки на определённой высоте в зависимости от типа местности;
  • c — аэродинамический индекс, который варьируется от -1,8 до +0,8 — на участках с отрицательным повышенным давлением ветра в расчёт берут максимальное отрицательное значение, в остальных случаях — предельное положительное.Способ обтекания построек ветровым потоком зависит от скорости ветра, плотности воздуха, формы здания и конфигурации крыши

Таблица: значение нормативного показателя ветровой нагрузки по регионам

Ветровые районы Ia I II III IV V VI VII
W0, кПа
(кг/м2)
0,24/0,17
(24/17)
0,32/0,23
(32/23)
0,42/0,30
(42/30)
0,53/0,38
(53/38)
0,67/0,48
(67/48)
0,84/0,60
(84/60)
1/0,73
(100/73)
1,2/0,85
(120/85)

Индекс изменения ветровой нагрузки для определённой местности k определяется специальной таблицей.

Таблица: показатель изменения ветровой нагрузки относительно типа конкретной местности

Высота z, м Коэффициент k для типов местности
A B C
≤ 5 0,75 0,5 0,4
10 1,0 0,65 0,4
20 1,25 0,85 0,55
40 1,5 1,1 0,8
60 1,7 1,3 1,0
80 1,85 1,45 1,15
100 2,0 1,6 1,25
150 2,25 1,9 1,55
200 2,45 2,1 1,8
250 2,65 2,3 2,0
300 2,75 2,5 2,2
350 2,75 2,75 2,35
≥ 480 2,75 2,75 2,75
Примечание:
А — от­кры­тые по­бе­ре­жья мо­рей, озёр и во­до­хра­ни­лищ, пу­сты­ни, сте­пи, ле­со­сте­пи, тунд­ра;
В — го­род­ские тер­ри­то­рии, лес­ные мас­си­вы и дру­гие мест­но­сти, рав­но­мер­но по­кры­тые пре­пят­стви­я­ми вы­со­той бо­лее 10 м;
С — го­род­ские рай­о­ны с плот­ной за­строй­кой зда­ни­я­ми вы­со­той бо­лее 25 м;
при определении ветровой нагрузки типы местности могут быть различными для разных расчётных направлений ветра;
сооружение считается расположенным в местности определённого типа, если эта местность сохраняется с наветренной стороны сооружения на расстоянии 30 h при высоте постройки h до 60 м и 2 км — при большей высоте.

Рассмотрим пример расчёта ветровой нагрузки для загородного дома высотой 10 м с вальмовой крышей, строящегося в Московском регионе, который относится согласно карте к первой ветровой зоне: Wm = W0 · k · с = 32 · 0,65 (тип местности B) · 0,8 = 16,64 кг/м².

Все описанные выше методы определения воздействия природных факторов на кровлю в зависимости от её уклона разработаны для упрощённого расчёта, который может сделать любой человек, не имеющий технических знаний.

Более глубокий подсчёт и обоснование сделают только проектировщики, знакомые с сопроматом и имеющие навыки в составлении проектно-сметной документации или же профессиональные кровельщики с немалым опытом подобных работ.

Видео: расчёт стропильной системы

Взаимосвязь кровельного материала и уклона скатов

Как таковые нормативные акты особо не ограничивают выбор кровельного покрытия в зависимости от наклона конструкции. Но это делают производители укрывных настилов, указывая в инструкциях минимальные углы наклона для своей продукции.

Таблица: рекомендуемый уклон кровли для некоторых видов покрытий

Вид кровельного покрытия Вес кровельного покрытия, кг/м² Уклон крыши
соотношение в градусах в процентах
Шифер среднего и усиленного профиля 11–13 1:10/1:5 5,71/11,31 10/20
Целлюлозно-битумные листы 6 1:10 5,71 10
Профнастил однофальцевый 3–6,5 1:4 11,04 25
Мягкая рулонная кровля 9–15 1:10 5,71 10
Профнастил двухфальцевый 3–6,5 1:5 11,31 20
Металлочерепица 5 1:5 11,31 20
Ондулин 6 от 1:5 от 11,31 от 20
Керамическая черепица 50–60 1:5 11,31 20
Цементно-песчаная черепица 45–70 1:5 11,31 20
Композитная черепица 8 1:2,5 21,80 40

При выборе кровельного покрытия важно помнить — чем плотнее структура укрывного настила, тем угол наклона скатов должен быть меньше.

  1. Наиболее ветроустойчивым укрывным материалом кровельщики считают битумную черепицу, которая идеально подходит для зданий сложной конфигурации. К тому же её последние модели особой формы разработаны с усиленным сопротивлением ветровым нагрузкам. Тем не менее в регионах с частыми и сильными ветрами битумные гонты следует не только приклеивать, но и прибивать к основанию, что позволит такому покрытию выдержать даже ураганные ветра.Если битумную черепицу дополнительно закрепить гвоздями, то она сможет выдержать даже ураганные ветра
  2. На второе место по ветроустойчивости можно поставить рулонные, штучные и мастичные покрытия тоже с высокой степенью надёжности, а также натуральную черепицу, с тяжестью которой ветру справиться трудно. Но при использовании её на конструкциях с неправильно выбранным углом наклона отдельные черепичные фрагменты всё-таки могут быть сорваны ветром и благодаря большому весу будут представлять немалую угрозу. Для прочности гонты натуральной черепицы желательно закрепить скобами не только в верхних и нижних рядах, но и по всей поверхности кровли.При неправильно подобранном уклоне крыши отдельные фрагменты черепицы могут быть сорваны ураганным ветром и тогда в силу своей тяжести они будут представлять угрозу безопасности
  3. А вот листовые покрытия наряду с множеством достоинств имеют существенный недостаток — большую парусность.

    Производителями и строительными нормативами определены минимальные показатели уклона крыши для каждого кровельного материала с учётом снеговых и ветровых нагрузок

Видео: кровля из профнастила при малом угле наклона — секреты монтажа

Требования к укладке кровельного ковра

Если к укрывным настилам нормативы жёстких требований не предъявляют, то укладка кровельного ковра регламентируется сборником правил 17.13330.2011 (приложение Е) соразмерно ветровым нагрузкам.

  1. Когда подъёмная сила ветра пытается вырвать крайние полотна из крепёжных элементов, лучшей фиксацией изоляционных материалов является их полное приклеивание по всей поверхности основания. При таком раскладе ветровая нагрузка не должна превышать уровень адгезии кровельного ковра к основе и между слоями. То есть Wm < Qa, где Qa — показатель адгезии, указанный в инструкции производителя мелкопористых материалов основания, или Wm < Pp при приклеивании слоёв к волокнистому основанию (Pp — прочность на растяжение волокнистого материала).
  2. При частичной проклейке слоёв кровельного пирога должны выполняться следующие неравенства:
    • Wm < Qa · 25 / 100, т. е. 4 · Wm < Qa для мелкопористых материалов;
    • Wm < Pp · 25 / 100, т. е. 4 · Wm < Pp для волокнистых оснований.
  3. При свободной укладке кровельного ковра с проклейкой стыков все изоляционные материалы подбираются так, чтобы их общий вес был больше ветровой нагрузки: Wm < Pn, где Pn — вес всех слоёв кровельного пирога. Кроме этого, нормативами также регулируется количество слоёв изоляционных материалов, что отражено в таблицах 1–3 приложения 5 к сборнику II-26–76*.

Зависимость высоты конька от уклона крыши

Рассчитать высоту конька по углу наклона скатов довольно просто с помощью угольника или математической формулы: высота конька H равна половине ширины постройки, умноженной на угол наклона в % и делённой на 100. Для примера: при ширине дома 10 м и угле наклона 40º H = 10 / 2 · 83,9 / 100, где 83,9 — уклон в % для угла в 40º по самой первой таблице в этой статье. Таким образом, H = 5 · 0,839 ≈ 4,2 м.

Сделаем расчёт для наклона 30º при той же ширине дома: H = 5 · 0,577 ≈ 2,9 м. Как видим, чем больше уклон кровли, тем больше высота конька, при этом зависимость прямо пропорциональная.Угол наклона крыши зависит от того, на какую высоту поднят конёк, что в свою очередь обусловлено предназначением подкровельного пространства

Видео: высота конька и уклон крыши

Как правильно рассчитать угол наклона

Самый простой вариант определения угла наклона — использование уклономера. Такое устройство бывает механическим и электронным (цифровым). На практике больше пользуются механическим прибором — простым и удобным, который можно прикладывать к любой поверхности и легко снимать показания. Электронный полупроводниковый угломер, естественно, имеет большую точность. У него есть дисплей на передней панели, где отражаются искомые значения.Уклономер позволит быстро вычислить угол наклона крыши при наличии готовой стропильной системы

Когда угломер находится в горизонтальном положении, то деление на шкале стоит на нулевой отметке. Чтобы определить угол наклона скатной крыши, уклономер нужно расположить перпендикулярно коньку и посмотреть на полученное значение, выраженное в градусах, которое при необходимости можно перевести в проценты по таблице размерности уклона кровли в начале статьи.

Видео: универсальный угломер

Однако уклономером можно пользоваться тогда, когда есть основание, к которому прибор можно приложить, то есть готовая стропильная система, а определение угла требуется для расчёта кровельного покрытия и изоляционных материалов. В ином случае угол наклона вычисляется с помощью транспортира и чертежа или же математически. Вот здесь нам и понадобится первая таблица, представленная в самом начале.

Имея такую таблицу на руках, можно с лёгкостью рассчитать не только угол наклона скатов, но и площадь кровли, подставив в неё свои значения и используя переводной коэффициент.

Рассмотрим конкретный пример. Допустим, что длина дома L = 8 м, ширина B = 5 м, карнизные свесы А = 0,5 м и фронтонные C = 0,6 м. Предполагаемая высота конька для дальнейшего обустройства мансарды H = 2,5 м.

  1. Определяем угол наклона. Для этого планируемую высоту подкровельного пространства делим на половину ширины здания вместе с карнизными свесами: α = 2,5 /(½ · 5 + 2 · 0,5) = 2,5 / (2,5 + 1) = 2,5 / 3,5 = 71,4%. Переводим в градусы по таблице: α ≈ 35º.
  2. Рассчитываем площадь кровли, используя таблицу. Для этого вычисляем её горизонтальную проекцию, умножая ширину дома с карнизными свесами на длину с учётом фронтонных свесов: (5 + 2 · 0,5) х (8 + 2 · 0,6) = 55,2 м2.Таблица соразмерности уклона крыши и проекции скатов даёт возможность легко рассчитать покатость и площадь кровли
  3. Полученный результат умножаем на переводной коэффициент для нашего угла наклона: S = 55,2 · 1,2208 = 67,39 м².

Видео: как рассчитать угол наклона и высоту крыши

Расчёт суммарной нагрузки на кровлю

Теперь переходим к самому, пожалуй, важному — для чего мы высчитывали все нагрузки. А собирали их для того, чтобы определить суммарное воздействие на кровлю. Итак, снова пример — жилой дом 6Х10 с высотой коробки 10 м, строится в Сургуте. Планируется жилая отапливаемая мансарда, высота которой 2,5 м. Карнизные свесы 2 х 0,5. Уклон скатов 30º, кровля будет покрыта ондулином, утеплена минераловатным плитами, а в качестве паро- и гидроизоляции используются плёнки. Обрешётка из сосновых досок II сорта сечением 32Х100 мм с шагом 600 мм, промежуток между стропилами 900 мм.

  1. Снеговая нагрузка Sc = 240 кг/м² (4-я зона) · µ, при этом µ рассчитывается по методу линейной интерполяции, описанному выше, и получается равным 0,857. Таким образом, Sc = 240 · 0,857= 205,68 кг/м². Сделать корректировку на коэффициент сноса мы не можем, хотя средняя скорость ветра в Челябинске больше 4 м/сек, благодаря чему снег неплохо сдувается с крыш. Но угол наклона у нас больше значения в 20%, предусмотренного нормативами, поэтому оставляем снеговую нагрузку без изменений.
  2. Ветровая нагрузка W = 32 кг/м² (I зона) · 0,65 · 0,8 = 16,64 кг/м².
  3. Вес ондулина 6 кг/м².
  4. Вес минераловатных плит, допустим, «Техно Т40» равен 13,3 кг/м².
  5. Вес плёнок — полиэтиленовой гидроизоляционной и пароизоляционной «Паробарьер Н90» равен 2 · 0,09 = 0,18 кг/м².
  6. Вес обрешётки из досок 32х100 мм равен 0,1 · 0,032 · 5200 / 0,6 ≈ 27,73 кг/м² с учётом удельного веса сосны 520 кг/м³ и шага обрешётки 0,6 м.
  7. Общая нагрузка на кровлю, а значит, и на несущую основу равна 205,68 + 16,64 + 6 + 13,3 + 0,18 + 27,73 = 269,53 кг/м².

Такой результат вполне устраивает, поскольку крайне нежелательно, чтобы общая нагрузка на стропильную систему превышала 300 кг/м². В противном случае придётся менять угол наклона и/или отдавать предпочтение другим кровельным материалам.

Помимо этого, общая расчётная нагрузка позволяет легко подобрать правильное сечение пиломатериалов для стропильного каркаса с учётом покатости кровли, чтобы обеспечить всей крыше максимальную устойчивость.Общая нагрузка на кровлю позволяет правильно подобрать размеры пиломатериалов для обустройства прочной и максимально устойчивой к нагрузкам стропильной системы

Таблица: сечение стропил и шаг установки в зависимости от общей нагрузки на кровлю

Нагрузка на крышу Длина проекции стропила
L1
Угол наклона стропил α Шаг стропильных ног Сечение стропила Длина стропила
L
Максимальное расстояние между опорами стропила
L2
Высота крыши
Н
Высота положения затяжки
А
кг/м² м в градусах м см м м м м
При горизонтальной проекции стропил до 3 м
160 3 25 1,8 5х12 3,3 2,15 1,4 0,9
30 5х13 3,45 2,3 1,7 1,15
35 5х13 3,65 2,45 2,1 1,4
40 5х14 3,90 2,60 2,5 1,70
45 5х16 4,25 2,85 3,0 2,0
194 25 5х13 3,3 2,15 1,4 0,9
30 5х14 3,45 2,3 1,7 1,15
35 5х14 3,65 2,45 2,1 1,4
40 5х15 3,90 2,60 2,5 1,7
45 5х16 4,25 2,85 3,0 2,0
238 25 5х13 3,3 2,15 1,4 0,9
30 5х14 3,45 2,3 1,7 1,15
35 5х15 3,65 2,45 2,1 1,4
40 5х16 3,90 2,60 2,5 1,7
45 5х14–2 шт.* 4,25 2,85 3,0 2,0
279 25 5х14 3,3 2,15 1,4 0,9
30 5х15 3,45 2,3 1,7 1,15
35 5х16 3,65 2,45 2,1 1,4
40 5х17 3,90 2,60 2,5 1,7
45 5х15–2 шт.* 4,25 2,85 3,0 2,0
279 25 1,5 5х13 3,3 2,15 1,4 0,9
30 5х14 3,45 2,3 1,7 1,15
35 5х15 3,65 2,45 2,1 1,4
40 5х16 3,90 2,60 2,5 1,7
45 5х17 4,25 2,85 3,0 2,0
При горизонтальной проекции стропил свыше 3 м
160 3,5 25 1,6 5х14 3,9 2,4 1,6 1
30 5х14 4,0 2,7 2,0 1,35
35 5х15 4,3 2,8 2,45 1,6
40 5х16 4,6 3,05 2,95 1,95
45 5х17 4,95 3,3 3,5 2,35
25 1,8 5х14 3,9 2,4 1,6 1
30 5х15 4,0 2,7 2,0 1,35
35 5х16 4,3 2,8 2,45 1,6
40 5х17 4,6 3,05 2,95 1,95
45 5х14–2 шт.* 4,95 3,3 3,5 2,35
194 25 1,6 5х15 3,9 2,4 1,6 1
30 5х15 4,0 2,7 2,0 1,35
35 5х16 4,3 2,8 2,45 1,6
5х17 4,6 3,05 2,95 1,95
5х15–2 шт.* 4,95 3,3 3,5 2,35
25 1,8 5х15 3,9 2,4 1,6 1
30 5х16 4,0 2,7 2,0 1,35
35 5х16 4,3 2,8 2,45 1,6
5х14–2 шт.* 4,6 3,05 2,95 1,95
5х15–2 шт.* 4,95 3,3 3,5 2,35
238 25 1,6 5х16 3,9 2,4 1,6 1
30 5х16 4,0 2,7 2,0 1,35
35 5х17 4,3 2,8 2,45 1,6
40 5х15–2 шт.* 4,6 3,05 2,95 1,95
45 5х16–2 шт.* 4,95 3,3 3,5 2,35
25 1,8 5х16 3,9 2,4 1,6 1
30 5х17 4,0 2,7 2,0 1,35
35 5х17 4,3 2,8 2,45 1,6
40 5х15–2 шт.* 4,6 3,05 2,95 1,95
45 5х16–2 шт.* 4,95 3,3 3,5 2,35
279 25 1,0 5х14 3,9 2,4 1,6 1
30 5х15 4,0 2,7 2,0 1,35
35 5х15 4,3 2,8 2,45 1,6
40 5х16 4,6 3,05 2,95 1,95
45 5х14–2 шт.* 4,95 3,3 3,5 2,35
25 1,2 5х15 3,9 2,4 1,6 1
30 5х15 4,0 2,7 2,0 1,35
35 5х16 4,3 2,8 2,45 1,6
40 5х17 4,6 3,05 2,95 1,95
45 5х15–2 шт.* 4,95 3,3 3,5 2,35
25 1,5 5х16 3,9 2,4 1,6 1
30 5х17 4,0 2,7 2,0 1,35
35 5х14–2 шт.* 4,3 2,8 2,45 1,6
40 5х15–2 шт.* 4,6 3,05 2,95 1,95
45 5х16–2 шт.* 4,95 3,3 3,5 2,35
25 1,8 5х17 3,9 2,4 1,6 1
30 5х14–2 шт.* 4,0 2,7 2,0 1,35
35 5х15–2 шт.* 4,3 2,8 2,45 1,6
40 5х16–2 шт.* 4,6 3,05 2,95 1,95
45 5х17–2 шт.* 4,95 3,3 3,5 2,35
Примечание:
* означает, что стропильная нога состоит из двух досок указанного сечения, соединённых между собой с помощью бобышек (деревянных брусков, служащих прокладками между двумя досками стропил и устанавливаемых с шагом 50 см).

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.

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.

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.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

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.

  • Валентина Трубич

Не идеальная, зато настоящая )))

Шаг 1. Рассчитываем постоянные и динамические нагрузки

Первым делом рассчитайте нагрузки на односкатную крышу. Их принято делить на постоянные и динамические. Первые – это вес кровельного покрытия, которые всегда находится на крыше, такие установки, как антенны и тарелки, дымоход и прочее. Т.е. все то, что будет на кровле и днем, и ночью.

А динамические нагрузки, или, как их еще называют, переменные, – это те, что бывают время от времени: снег, град, человек, ремонтные материалы и инструменты. А еще ветер, который ну очень любит срывать односкатные крыши ввиду их парусности.

Снеговые нагрузки

Так, если сделать уклон односкатной крыши в 30°, зимой снег будет давить на нее с силой по 50 кг на каждый квадратный метр. Просто представьте, что на вашей крыше будет сидеть по одному человеку на каждый метр! Вот такая нагрузка.

А если поднять крышу до выше 45°, снег с большой вероятностью и вовсе не сможет задержаться (еще это зависит от шероховатости кровельного покрытия). Но для средней полосы России, где снегопады умеренные, односкатную крышу достаточно делать и в пределах 35-30°:

Минимальный угол, который должен быть, чтобы снег смог сходить с односкатной крыши сам – это 10°. А максимальный – 60°, ведь делать крышу более крутой уже нет смысла. То же самое касается и снега, который еще больше цепляется за такую крышу.

Вот почему владельцы односкатных хозяйственных построек зимой часто берутся за лопату. Спасает только площадь покрытия: чем она меньше, тем меньше вероятность того, что снег сможет прогнуть материал.

Ветровые нагрузки

А вот в ветреных регионах строить крыши с крутыми скатами нельзя вообще. Для сравнения: уклон односкатной крыши в 11° испытывает ровно в 5 раз больше силу ветра, чем скат в 45°. Ввиду этого учтите, что односкатную крышу всегда делают низкой частью к подветренной стороне.

Комбинированные нагрузки

А еще обязательно рассчитайте для односкатной крыши такой значение, как сочетание максимально неблагоприятных постоянных и временных нагрузок. Т.е. ту критическую точку, которую должна уметь выдерживать стропильная система. Об этом, кстати, нередко забывают! Думают, вот, снег крыша выдержит, ветер тоже…

А что, если вам с другом придется в сильную бурю и снегопад вылезти на крышу? Рассчитана ли конструкция одновременно и на снег, и на ветер, и на ноги хотя бы двух человек? Вот так и случаются неприятности.

Шаг 2. 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 успешно сбрасывать тонны снега каждую зиму, тогда делайте скат покруче, если планируете защититься от ветра – тогда более пологой. А еще от многих других факторов, в том числе и эстетических.

Крутые односкатные крыши

Чем больше угол у такой крыши, тем быстрее по ней стекает вода в желоба. Здесь не будут задерживаться ни листья, ни грязь, а потому само кровельное покрытие прослужит намного дольше. Кроме того, на такой кровле больше видна визуальная эстетика выбранной гибкой черепицы или металлопрофиля, что часто играет большую роль для хозяев.

Малоуклонные односкатные крыши

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

Что же касается дождевой воды, то главное требование к кровле, чтобы вода на ней при таянии снега или после дождя на оставалась на поверхности кровельного материала, а легко скатывалась. Если же она имеет слишком низкий уклон (для определенной местности), то жидкость 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 крыши:

Но, если над такой постройкой возвышается большая крыша дома, то ничего страшного:

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

Поэтому, чем ниже угол наклона такой крыши, тем больше нужно заботиться о ее гидроизоляции, чтобы талые и дождевые воды не смогли проникнуть в стропильную систему. А потому здесь уже нужные такие кровельные покрытия, как мембраны, рулонная изоляция или цельные листы.

Со стандартным углом наклона односкатная кровля строится так:

Минимальный угол односкатной крыши

Односкатную крышу, угол которой всего 3-5%, нередко делают инверсионной. Т.е. подвергают ее определенным дополнительным нагрузкам: ходят по ней, выращивают на ней сад или даже используют как открытую террасу. Как здесь:

Кроме того, при определенном угле односкатная крыша направляет поток воздуха в нужном направлении, захватывая осадки и отводя их. Помните об этом!

Шаг 3. Определяемся с требованиями к уклону

В функциональном плане односкатные крыши делят на три основных типа: вентилируемые, невентилируемые и комбинированные. Рассмотрим каждый вариант подробнее.

Вентилируемая конструкция

Такие обустраивают в строениях закрытого типа. В качестве вентиляции служат продухи и специальные пустоты между изоляционными слоями, через которые воздух, проходя, захватывает капельки влаги из утеплителя и выносит их наружу.

Если такой вентиляции не обеспечить, тогда влага будет оставаться внутри утеплителя (а она все равно в него попадает, хоть и понемногу), и утеплитель начнет отсыревать, портиться. И в итоге разрушаться будет постепенно весь кровельный пирог.

Но у вентилируемой односкатной кровли есть свои ограничения. Так, угол наклона у нее может быть только в пределах от 5% до 20%, иначе воздух не сможет эффективно проходить через продухи.

Невентилируемая конструкция

Этот тип односкатной крыши преимущество строят на террасах и хозпостройках. Обычно угол такой крыши находится в интервале всего 3-6%, хотя никаких ограничений к нему нет.

Вентиляция в таких крышах не нужна потому, что воздух в помещении без стен или с часто открытыми широкими дверьми (как в случае с гаражом) и сам хорошо вентилирует, унося на улицу любые водяные пары. Которые, к слову, и сами по себе особо не образовываются в подобных постройках:

Комбинированная конструкция

Такие крыши совмещают устройство обоих предыдущих видов. Здесь нужный уклон крыши придается за счет теплоизоляции. Получается экономно, но зимой придется постоянно счищать снег.

Но и устройство такой односкатной крыши уже другое, ведь к переменным и статическим нагрузкам теперь добавляются еще и динамические. И обычно все выглядит так: снизу профнастил, на нем – два слоя утеплителя и хорошая гидроизоляция.

Зависит угол односкатной крыши также от таких параметров, как типа соединения стропил к мауэрлату или стенам. Давайте разберемся подробнее.

Шаг 6. Определяемся со стропильной системой

А от выбранного угла наклона крыши и планируемых на ее нагрузок определяемся с видом крепления стропил к стенам. Так, всего таких видов три: висячие стропила, наслонные и скользящие.

Висячие стропила

Висячие стропила – единственный вариант, когда соединение должно быть жестким, но для стропил между боковыми опорами нет возможности сделать опору.

Проще говоря, у вас есть только внешние несущие стены, и никаких перегородок внутри. Скажем, это довольно сложная стропильная система, и к ее строительству нужно подходить с ответственностью. Вся проблема в больших пролетов и в давлении, которое оказывается на стены:

Или как в этом проекте:

Наслонные стропила

Здесь уже вся крыша давит минимум на три опоры: две внешние стены и одну внутреннюю. А сами стропила здесь используются плотные, с сечением не менее 5х5 см брусков и 5х15 см стропильных ног.

Скользящие стропила

В этой стропильной системе в качестве одной из опор служит бревно в коньке. И для соединения с ним стропил используются такие специальные элементы, как «скользячки». Это металлические элементы, которые помогают стропилу при усадке стен немного двигаться вперед, чтобы избежать трещин. Совсем немного! И благодаря этому устройству крыша легко переносит даже достаточно ощутимую усадку сруба, без каких-либо повреждений.

Суть проста: чем больше в стропильной системе узлов, тем она гибче и прочнее. Тем больше односкатная крыша способна выдерживать давление веса кровельного покрытия и снега, и при этом не ломаться. Но есть стропильные системы, где соединение вообще статично:

Шаг 7. Вычисляем высоту односкатной крыши

Вот три самых популярных способа точно вычислить нужную высоту будущей крыши.

Способ №1. Геометрический

Односкатная крыша имеет вид прямоугольного треугольника. Длина стропильной ноги в этом треугольнике – гипотенуза. А, как вы помните из школьного курса геометрии, длина гипотенузы равна корню из суммы квадратов катетов.

Способ №2. Тригометрический

Еще один вариант расчета длины стропильных ног такой:

  1. Обозначим А длину стропильных балок.
  2. Обозначим Б длину стропил от стены до конька, или длину части стены в этой области (если стены вашей постройки разной высоты).
  3. Обозначим Х длину стропил от конька до края противоположной стены.

В этом случае Б = А * tgY, где Y – это угол наклона крыши, а длина ската высчитывается так:

Х = А / sin Y

На самом деле все это не сложно – просто подставьте нужные значения, и вы получите все параметры будущей крыши.

Способ №3. Онлайн-калькуляторы

Кстати, рассчитать нужный угол односкатной крыши помогут также современные онлайн-калькуляторы. Обычно их настраивают под действующие СНиПы – «Нагрузка и воздействие» ТКП 45-5.05. Но этот метод можно использовать только как дополнительный.

Вычислили? А теперь переходим к строительству самой крыши:

Надеемся, что вы во всем разобрались легко!

FILED UNDER : Справочник

Страницы