Уклон крыши 8 градусов. Угол наклона крыши — оптимальный уклон и снеговые нагрузки. Минимально допустимый уклон кровли для различных материалов
Дома с плоскими крышами бывают у многоэтажных зданий, у частных домов и коттеджей они чаще наклонные. Скат крыши — поверхность, имеющая некоторый уклон, играющий важную роль вместе со стропильной системой, обрешеткой стропил, правильно выбранными кровельными материалами.
В этой статье
От чего зависит уклон крыши
Показателем, характеризующим наклон по отношению к горизонту, является покатость. Он показывает в процентах, как высота кровли относится к ½ здания.
Однако значение уклона в процентах не такое, как в градусах, а это важно при проектировании крыш. Учитывая, что 1° равен 1,7%, эквивалент угла 30°, в отличие от математических расчетов, будет 57,7%.
Точный результат можно получить с помощью геодезического инструмента. Значение 0° соответствует плоской крыше, чаще оно бывает от 11° до 45°.
При выборе уклона определяющими факторами являются:
- влияние климатических нагрузок (давление ветра на крутые скаты выше, хотя атмосферные осадки сходят с них быстрее);
- назначение расположенного под кровлей помещения чердака (для жилого требуется больший угол наклона, тогда помещение будет просторным, потолки высокими);
- вид кровельного стройматериала (нужно учитывать допустимую величину покатости, которая существует для каждого покрытия);
- финансовые затраты (они увеличиваются даже при выполнении работ своими руками, если угол наклона превышает 45°);
- архитектурные решения, традиции местности.
Таблица: размерность уклона кровли
Данный параметр измеряется в процентах или градусах. Воспользовавшись специальной таблицей можно быстро переводить величины.
| Градусы, ° | Проценты, % | Градусы, ° | Проценты, % | Градусы, ° | Проценты, % |
| 1 | 1.7 | 16 | 28.7 | 31 | 60.0 |
| 2 | 3.5 | 17 | 30.5 | 32 | 62.4 |
| 3 | 5.2 | 18 | 32.5 | 33 | 64.9 |
| 4 | 7.0 | 19 | 34.4 | 34 | 67.4 |
| 5 | 8.7 | 20 | 36.4 | 35 | 70.0 |
| 6 | 10.5 | 21 | 38.4 | 36 | 72.6 |
| 7 | 12.3 | 22 | 40.4 | 37 | 75.4 |
| 8 | 14.1 | 23 | 42.4 | 38 | 78.9 |
| 9 | 15.8 | 24 | 44.5 | 39 | 80.9 |
| 10 | 17.6 | 25 | 46.6 | 40 | 83.9 |
| 11 | 19.3 | 26 | 48.7 | 41 | 86.0 |
| 12 | 21.1 | 27 | 50.9 | 42 | 90.0 |
| 13 | 23.0 | 28 | 53.1 | 43 | 93.0 |
| 14 | 24.9 | 29 | 55.4 | 44 | 96.5 |
| 15 | 26.8 | 30 | 57.7 | 45 | 100 |
Влияние природных факторов на уклон кровли
На выбор угла наклона влияют местные погодные условия. При понижении или повышении уклона может сказаться негативное действие стихии.
В случае преобладания сильных ветров не рекомендуется выбирать проект с острой крышей. Высокая парусность с сильным уклоном будет больше подвергаться разрушающему влиянию ветра. Лучше, если крыша окажется более пологой (меньший наклон ската дает большую безопасность) с усиленными стропилами.
Направление ветра также имеет значение. Для кровли из металлочерепицы предпочтительнее, чтобы сила ветра была направлена в плоскость листов. При порывах, заходящих с торцов, повышается вероятность, что листы будут загибаться и отрываться.
В климатической зоне с большим снежным покровом требуется минимальный уклон 45° (или больше). В таком случае снег станет соскальзывать с кровли, а не слеживаться на ней. В солнечной местности с небольшим количеством дождей крыша может быть плоской или с минимальным уклоном.
При регулярной очистке крыши, водосточной системы, козырьков от снега уменьшается нагрузка на кровельную конструкцию.
Увеличение угла наклона влечет увеличение естественного схождения с крыши снежного покрова. Допускается уменьшать расчетную снеговую нагрузку при незначительном наклоне (12-20%) на коэффициент сноса.
Взаимосвязь кровельного материала и уклона скатов
Кровельные материалы могут быть гладкими или шершавыми (в этом случае вода будет задерживаться на поверхности). Существуют и другие факторы, влияющие на уклон.
Минимальный угол наклона при использовании металлочерепицы должен равняться 15°. При малом уклоне не успевающая стекать с крыши вода при сильных ливнях оказывается под стыками.
Для кровли из профлиста минимальный уклон может достигать 12°, при монтаже внахлест должен составлять 20 см. Минимальный уклон для кровли из гибкой черепицы, ондулина не должен быть меньше 11°.
При уменьшении угла наклона необходимо увеличивать количество слоев кровли, т. к. плоским крышам требуется хорошая влагозащита. Существует зависимость, которую следует учитывать при выборе кровельных материалов: чем плотнее структура покрытия, тем меньше должен быть наклон.
Битумная черепица — наиболее ветроустойчивый материал, подходящий для зданий, имеющих сложную многоугольную конфигурацию (например, в форме трапеции). В местностях с преобладанием сильных и частых ветров рекомендуется мягкую черепицу сначала приклеивать, а затем крепить к основанию гвоздями.
Покрытия мастичные, штучные и рулонные, натуральная черепица имеют высокую надежность, но при ошибочно выбранном наклоне сильный ветер может срывать куски. У листовых покрытий недостатком считается большая парусность.
Зависимость высоты конька от уклона крыши
Произвести несложные расчеты можно, воспользовавшись математической формулой. Высота конька равняется ½ ширины здания, деленной на 2 и умноженной на 100.
Поскольку изменить ширину здания невозможно, приходится изменять высоту конька (при условии, что фундамент и стены здания надежные, имеют запас прочности).
Для определения высоты конька размечают 2 внешние стены (вдоль которых будет располагаться скат). Натирают шнур мелом, натягивают между отметками. Затем определяют центр у шнура, в получившейся точке ставят планку (перпендикулярно относительно плоскости перекрытия).
Путем изменения шнура добиваются нужного уклона. После получения необходимого результата на планке ставят отметку. Отпиливают получившийся кусок, делают шаблон, который требуется для опор конька.
Как правильно рассчитать угол наклона
Для расчета уклона крыши используется уклономер (существует множество видов устройства, начиная от аналоговых и заканчивая цифровыми). Механический прибор отличается простотой и удобством, его можно приложить к поверхности и снять показания. Точность у электронного угломера выше, значения отображаются на дисплее, который располагается на панели.
При нахождении угломера в горизонтальном положении деление указывает на нулевую отметку. Для определения угла наклона располагают прибор перпендикулярно относительно конька и фиксируют показания (они указаны в градусах).
Применять угломер следует лишь в случаях, когда можно приложить его к основанию (если стропильная система готова). В противном случае пользуются таблицей, которая представлена выше.
Для определения угла наклона требуется разделить высоту подкровельного пространства на ½ ширины здания (включая фронтонные и карнизные свесы).
Видео: универсальный угломер
На видео представлен угломер Семенова и принцип работы с ним.
Видео: как рассчитать угол наклона и высоту крыши
В данном видео-уроке показано, как выполняется расчет угла наклона и высоты крыши.
Расчет суммарной нагрузки на кровлю
При отсутствии знаний в сфере архитектуры и инженерии заказать расчет нагрузки можно у частных проектировщиков или в организации, которая предлагает такие услуги.
При определении суммарного воздействия на кровлю требуется учесть:
- снеговую нагрузку;
- ветровую нагрузку;
- вес кровельного материала;
- вес утеплителя;
- вес пленок (гидроизоляционная, полиэтиленовая, пароизоляционная);
- вес обрешетки;
- общую нагрузку на крышу.
Нагрузка на стропильную систему не должна превышать 300 кг/м² (иначе потребуется изменение угла наклона или придется производить замену покрытия).
Зная общую расчетную нагрузку, легче подбирать сечение пиломатериалов, предназначенных для стропильного каркаса.
Таблица: сечение стропил и шаг установки в зависимости от общей нагрузки на кровлю
Примечание: * указывает на соединенные между собой 2 доски.
Минимальный угол наклона для разных видов кровли
Наиболее устойчивая — шатровая (чаще встречается у зданий квадратной формы). Она отличается простотой сборки, однако если крыша дома наклонена незначительно, то это не позволяет сделать пространство, которое занимает мансарда, комфортным.
У 4-скатной кровли, особенно голландской полувальмовой, устойчивость к нагрузкам повышается в несколько раз за счет усеченных торцевых скатов.
При расположении 1-скатных поверхностей нужно учитывать направление ветра, чтобы сохранить прочность конструкции и решить проблему с атмосферными осадками. У плоских крыш имеют значение разуклонка и водосток, тогда кровля будет надежной, несмотря на минимальный уклон.
У всех видов кровельных покрытий есть такое значение, как минимальный уклон. О нем информируют производители, следует только изучить инструкцию к покрытию.
- в случае заниженного угла будет отмечаться скопление влаги в местах стыковки, с течением времени появятся протечки, деформации;
- в процессе укладки рулонных покрытий возникнет необходимость в уменьшении количество слоев изоляции или утеплителя, что, в свою очередь, повлечет увеличение затрат на обогрев;
- может потребоваться сплошная обрешетка взамен разреженной (в некоторых случаях — проклеивание швов);
- при повышении уклона увеличится площадь покрытия, вместе с тем вес кровли возрастет, повысится нагрузка на стропильную систему и увеличатся расходы;
- в случае превышения уклона могут образоваться вздутия, которые способны привести к разрушению стропильного каркаса.
Видео: минимальный уклон для плоской кровли, разуклонка
Разобраться с расчетом уклона нужно обязательно, т. к. от этого показателя зависит не только прочность постройки, но и безопасность людей.
а — одна из наиболее часто используемых конструкций кровли, имеющая две наклонные плоскости, разделенные ребром — коньком.
Скаты могут быть как одинаковые, создающие в поперечном сечении равнобедренный треугольник, так и разные, имеющие различные углы наклона и площадь.
Кроме того, распространена мансардная конструкция двухскатной крыши, когда скаты состоят из двух плоскостей с разным углом наклона.
Такая конструкция позволяет более эффективно использовать чердачное пространство в хозяйственных или жилых целях.
Основным преимуществом двухскатных крыш считается простота сооружения и надежность в эксплуатации , отсутствие или малое число ендов или разжелобков, способствующих скоплению воды или снега.
Конструкция в целом обеспечивает оптимальное распределение веса стропил и кровли на стены, способствуя максимальному сроку службы крыши.
Подробно о том, как сделать двускатную крышу самому вы прочитаете .
В течение срока эксплуатации крыша постоянно испытывает нагрузки разного рода. Проблема состоит не в их наличии — этот вопрос легко решается усилением . Дело в разнообразии и в неравномерности этих нагрузок.
Постоянная и неизменная — вес кровельного пирога и собственно кровли, они создают непрерывное давление на элементы за счет своего веса. К дополнительным относится ветровая нагрузка и вес выпадающих осадков.
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!
Эти факторы опасны своей непредсказуемостью и большим разбросом значений.
Если в регионе преобладают умеренные ветра определенного направления, то разовый порыв ураганной силы может причинить значительный урон или вовсе сорвать крышу. В зимнее время при аномально большом количестве выпавшего снега нагрузка на кровлю может превысить допустимые значения , что чревато деформациями или нарушением целостности покрытия и образованием протечек.
Бороться с такими природными проявлениями можно только профилактическими мерами:
- Созданием запаса прочности при расчетах.
- Учетом преобладающих в регионе ветров, их силы и направления.
- Учетом среднегодового количества осадков, их состава и качественных показателей.
- Правильным выбором угла наклона скатов.
Выбор правильного угла наклона скатов — один из самых действенных приемов нейтрализации вредных воздействий на стропильную систему. Он позволяет снизить давление снега за счет исключения его скапливания, отрегулировать ветровую нагрузку за счет уменьшения парусности кровли и обеспечить сток дождевой воды, исключая ее замерзание в ночное время в осенний период.
Ветровые нагрузки на стропильные системы
Зависимость угла наклона от выбора кровельного материала
С точки зрения экономии материала и снижения парусности кровли, 
угол наклона скатов должен быть минимален
.
При этом, слишком пологая крыша будет удерживать большие массы снега или препятствовать эффективному оттоку воды.
Но самым главным критерием выбора угла наклона является .
Его характеристики определяют оптимум, основываясь на таких показателях:
- Жесткость . Величина, определяющая допустимый вес или давление на поверхность без вызывания деформаций.
- Пластичность. Способность материала менять форму под воздействием нагрузок без разрушения.
- Водонепроницаемость. Впитывание воды способствует быстрому разрушению материала.
- Качество поверхности. Снеговые массы легко сходят с гладких поверхностей, освобождая кровлю от давления. При этом, сход больших объемов может причинить определенный вред людям или имуществу, оказавшимся в зоне падения снега.
Исходя из этих параметров, для каждого типа кровельного материала существуют свои пределы наклона скатов . Несколько упрощая, можно сказать, что материалы с более гладкой и водонепроницаемой поверхностью допускают наименьший угол наклона, а более шероховатые и впитывающие воду — требуют более крутого наклона. В основном, преобладают значения от 20° до 45°.
Зависимость угла от угла и кровельного материала
Как измерить угол наклона двухскатной крыши
Прежде всего, следует определиться, что такое угол наклона. Это угол между плоскостью ската и горизонталью.
Наклон скатов принято измерять в градусах или в процентах . Если с градусами все понятно, то проценты получаются из отношения высоты конька над перекрытием верхнего этажа к половине ширины здания.
Использование процентов введено для простоты — сложные тригонометрические расчеты чреваты ошибками , а разделить одну величину на другую проще и точнее. Тем не менее, часто прибегают к помощи таблиц Брадиса, чтобы узнать точное значение в градусах.
При расчетах угла наклона ломаного ската используются значения, относящиеся к определяемым участкам. Это относится как к ширине — учитывается та часть, которая накрывается участком кровли, так и к высоте над перекрытием.
Все последующие расчеты производятся для каждого участка отдельно, выводить и использовать какое-то среднее значение нельзя.
Это касается как определения нагрузок и мощности несущих элементов, так и расчета необходимого количества материала.
Как измерить угол двускатной крыши
Минимальный угол наклона двухскатной крыши
Необходимо сразу определиться с правильным пониманием термина «минимальный». Имеется в виду наименьшее допустимое значение угла наклона кровли с учетом ветровой и снеговой нагрузки.
Именно в этом моменте кроются многие сложности: указанные величины в разных регионах сильно отличаются друг от друга, поэтому необходимо знать среднегодовое количество осадков , объемы снега и его качественный состав (мокрый снег гораздо тяжелее сухого и может стать причиной разрушения неправильно рассчитанной крыши).
Кроме того, следует иметь представление о преобладающих ветрах, их силе и направлении и, что особенно важно, о наличии в регионе периодических порывов ветра ураганной силы.
ОСТОРОЖНО!
Игнорировать такие экстремальные погодные проявления из соображений «авось пронесет» ни в коем случае нельзя , поскольку один единственный случай способен уничтожить всю крышу.
Учитывая эти обстоятельства, минимальный угол может быть определен как наименьшее значение, заявленное в СНИПах с поправкой на климатические условия. Специалисты однозначно рассматривают для скатных крыш минимум в 20° , который применяется лишь для нежилых или неиспользуемых чердаков.
Поиск минимального угла
Оптимальный угол наклона двухскатной крыши
Угол правильной двускатной крыши лежит в пределах 20°-45°
, что соответствует разбросу значений свойств материала и усредненных климатических параметров.
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
В зависимости от типа используемого кровельного материала подбирают угол наклона крыши. Для быстрого удаления воды со скатов крыши проектировщику нужно принять определенный уклон. Этот важный параметр может выражаться либо отношением катетов, наверное, вы встречали обозначение подобное ½ или 1/3, их можно выразить и с использованием процентов. Дальше мы подробнее обсудим как вычислять угол наклона крыши и подбирать для определенных материалов.
Уклон наклона ската крыши и кровельные материалы
Для устройства скатных крыш могут применяться различные материалы, которые и определяют угол ската. Наиболее распространенными являются: асбестоцементные листы, целлюлозно-битумные (эти два еще называются шифером), мягкая черепица (другие названия — битумная, гонт), рубероид, металлочерепица, керамическая, цементная черепица и др.
Наименьший уклон кровли считается наиболее экономичным, так как гипотенуза всегда длиннее своих катетов. Поэтому часто встает задача определения минимального угла наклона крыши. Чем герметичнее стыки материала, чем он плотнее, тем меньшим может применяться наклон. Если у него герметичные стыки, значит ветер не будет задувать под них влагу. Если материал достаточно плотный, то он выдержит большие нагрузки от осадков, поэтому его можно располагать более полого.
Вверху вам предоставлен график, на котором синими линиями обозначаются наклоны крыш с определенными кровельными материалами. Чтобы определить, какие максимальные и минимальные наклоны имеют те или иные материалы, воспользуемся таблицей внизу. Сразу отметим, что уклон показывает угол наклона ската по отношению к горизонту. Он может быть большим, тогда крыша будет называться крутой или маленьким, тогда крышу будут именовать пологой. Как уже написано выше, уклон скатов может выражаться безразмерными величинами или в виде градусов и процентов. Наиболее удобно пользоваться именно безразмерными величинами, поскольку для этого необходима лишь рулетка. Если по каким-то причинам плотники не занают высоту конька, то они могут рассчитать ее самостоятельно. Для этого они замеряют расстояние между опорами, то есть, узнают длину пролета, находят середину и отмеряют вверх половину (при уклоне 1/1), треть (при уклоне 1/3) или другую величину.
Полукруглая шкала показывает отношение в градусах, а вертикальная в процентах. Использовать этот график можно в качестве основы, чтобы вычислить минимальный угол наклона крыши дома. Жирной линией обозначен уклон в 50%. Обратите внимание, что вертикальный отрезок h, выступающий в роли конька дома, помещается в другом большем катете два раза. Отметим, что угол наклона гипотенузы, то есть крыши дома представляется отношением высоты к своему заложению.
i= высота h/(1/2) = 2,5/ (12 / 2) = 5 / 12, или по-другому 5: 12. Для представления этого уклона в процентах, необходимо это отношение умножить на 100. Получаем выражение: 5:12*100 = 41,6666%. Как мы видим, 41,666% — это минимальный угол наклона крыши.
Максимальные и минимальные углы наклона крыши разных кровельных материалов
Таблица сделана на основе нормативных документов и практического опыта. Помните, что рынок строительных материалов постоянно обновляются, вместе с ним меняются и возможные углы крепления материалов и их несущая способность. Таким образом, выбирая конкретный кровельный материал, уточняйте у производителя правила его монтажа или используйте прилагаемую инструкцию, если таковая имеется.
| 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:
| 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
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
- 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
Уклон крыши
Уклон скатов крыши — от чего зависит и в чём он измеряется.
Такой немаловажный для крыши факт — её уклон. Уклон крыши — это угол наклона кровли относительно горизонтального уровня. По углу наклона скатов крыши бывают малоуклонные (пологие), средней наклонности и крыши с крутыми (сильноуклонными) скатами .
Малоуклонная крыша та крыша, монтаж которой осуществляется из расчёта наименьшего, рекомендованного угла наклона скатов. Так для каждого кровельного покрытия есть свой рекомендуемый минимальный уклон.
От чего зависит уклон кровли
- От способности крыши защищать строение от внешних факторов и воздействий.
- От ветра — чем больше уклон крыши, тем больше значение приходящихся ветровых нагрузок. При крутых уклонах уменьшается сопротивляемость ветру, повышается парусность. В регионах и местах с сильными ветрами рекомендуется применять минимальный уклон крыши, чтоб уменьшить нагрузки на несущие конструкции крыши.
- От кровельного покрытия (материала) — Для каждого кровельного материала существует свой минимальный угол наклона, при котором можно использовать данный материал.
- От архитектурных задумок, решений, местных традиций — так в разных регионах отдаётся предпочтение для той или иной конструкции крыши.
- От атмосферных осадков : снеговых нагрузок и дождей в регионе. На крышах с большим уклоном не будет скапливаться в огромных количествах снег, грязь и листья.
В чем измеряется угол уклона крыши
Обозначение уклона кровли на чертежах может быть как в градусах, так и в процентах. Уклон крыши обозначается латинской буквой i .
В СНиПе II-26-76, данная величина указывается в процентах (%). В данный момент не существует строгих правил по обозначению размера уклона крыши.
Единицей измерения уклона крыши считают градусы или проценты (%). Их соотношение указаны ниже в таблице.
Уклон крыши соотношение градусы-проценты
Перевести уклон из процентов в градусы и наоборот из градусов в проценты можно при помощи онлайн конвертера:
Конвертер уклона — онлайн калькулятор
из градусов в проценты и из процентов в грудусы Перейти
Замер уклона крыши
Измеряют угол уклона при помощи уклономера или же математическим способом.
Уклономер — это рейка с рамкой, между планками которой есть ось, шкала деления и к которой закреплён маятник. Когда рейка находится в горизонтальном положении, на шкале показывает ноль градусов. Чтобы произвести замер уклона ската крыши, рейку уклономера держат перпендикулярно коньку, то есть в вертикальном уровне. По шкале уклономера маятник указывает, какой уклон у данного ската крыши в градусах. Такой метод замера уклона стал уже менее актуален, так как сейчас появились разные геодезические приборы для замеров уклонов, а так же капельные и электронные уровни с уклономерами.
Математический расчёт уклона
- Вертикальная высота (H ) от верхней точки ската (как правило конька) до уровня нижней (карниза)
- Заложение (L ) — горизонтальное расстояние от нижней точки ската до верхней
При помощи математического расчёта величину уклона крыши находит следующим образом:
Угол уклона ската i равен отношению высоты кровли Н к заложению L
Для того, чтобы значение уклона выразить в процентах, это отношение умножают на 100. Далее,чтобы узнать значение уклона в градусах, переводим по таблице соотношений, расположенной выше.
Чтобы было понятней рассмотрим на примере:
Длина заложения 4,5 м, высота крыши 2,0 м.
Уклон равен: i = 2.0: 4,5 = 0,44 теперь умножим на × 100 = 44 %. Переводим данное значение по таблице в градусы и получаем — 24°.
Таблица уклонов кровли
Строительство крыши –важный заключительный этап строительства дома. Крыша защищает дом от агрессивного воздействия окружающей среды, придает постройке эстетичный вид.
Плоски крыши преобладают в многоэтажных домах, в частных домах и коттеджах – скатные. Угол наклона крыши – важный расчетный показатель.
Виды крыш и их зависимость от угла наклона
Существует несколько видов крыш, в зависимости от устройства кровли:
- Односкатная крыша – наклонная плоскость, лежащая на стенах разной высоты.
- Двухскатная крыша – состоит из двух скатов, является надежной и простой.
- Вальмовая крыша – состоит из 4-х скатов со срезанными вершинами.
- Шатровое перекрытие – несколько равнобедренных треугольников, соединенных между собой вершинами.
Если угол наклона кровли более 10°, то крыша считается скатной.
От чего зависит уклон кровли
- от ветра
- от кровельного покрытия
- от архитектурных задумок
- от атмосферных осадков (снега и дождя )
Уклон крыши – это угол наклона кровли относительно горизонта.
Показатель уклона позволяет:
- Подобрать кровельный материал
- Правильно рассчитать количество снегодержателей
Зная одну из величин по таблице можно найти остальные значения.
Минимальный уклон для кровельных материалов (покрытий)
| Вид кровли | Минимальный уклон крыши | в соотношении высоты ската к заложению | в градусах | в % |
| Кровли из рулонных битумных материалов: 3-х и 4-х слойные (наплавляемая кровля) | 0-3 0 | до 5% | до 1:20 |
| Кровли из рулонных битумных материалов: 2-х слойные (наплавляемая кровля) | от | 15 | |
| Фальцевая кровля | от 4 0 | ||
| Ондулин | 5 0 | 1:11 | |
| Волнистые асбоцементные листы (шифер) | 9 0 | 16 | 1:6 |
| Керамическая черепица | 11 0 | 1:6 | |
| Битумная черепица | 11 0 | 1:5 | |
| Металлочерепица | 14 0 | ||
| Цементно-песчанная черепица | 34 0 | 67% | 1:1,5 |
| Деревянная кровля | 39 0 | 80% | 1:1.125 |
Пример №1.
H = 2 м
I = 2,86 м
Рассчитаем угол кровли (i): 2/2,86 = 0,699. Это 35° по данным таблицы.
Пример №2
Коэффициент уклона кровли 1,006. Найти: градус уклона кровли.
По таблице этому коэффициенту соответствует значение в 6° градусов.
При проектировании стропил кровли частного дома нужно уметь правильно рассчитать угол наклона крыши. Как сориентироваться в различных единицах измерения, по каким формулам вести расчёт и как влияет угол наклона на ветровую и снеговую нагрузку крыши, мы и поговорим в этой статье.
Кровля частного дома, возводимого по индивидуальному проекту, может быть очень простой или удивительно причудливой. Угол уклона каждого ската зависит от архитектурного решения всего дома, наличия чердака или мансарды, используемого кровельного материала, климатической зоны, в которой располагается приусадебный участок. В компромиссе этих параметров нужно найти оптимальное решение, сочетающее прочность крыши с полезным использованием подкрышного пространства и внешним видом дома или комплекса построек.
Единицы измерения угла наклона крыши
Угол наклона — это величина между горизонтальной частью конструкции, плитами или балками перекрытия, и поверхностью кровли или стропилами.
В справочниках, СНиП, технической литературе встречаются различные единицы измерения углов:
- градусы;
- соотношение сторон;
- проценты.
Ещё одна единица измерения углов — радиан — в таких расчётах не применяется.
Что такое градусы, все помнят из школьной программы. Соотношение сторон прямоугольного треугольника, который образован основанием — L, высотой — Н (см. на рисунок выше) и настилом крыши выражается, как Н:L. Если α = 45°, треугольник — равносторонний, и соотношение сторон (катетов) равно 1:1. В случае, когда соотношение не даёт чёткого представления о наклоне, говорят о проценте. Это то же отношение, но рассчитанное в долях с переводом в проценты. Например, при H = 2,25 м и L = 5,60 м:
- 2,25 м / 5,60 м · 100 % = 40%
Цифровое выражение одних единиц через другие наглядно изображено на диаграмме ниже:
Формулы для расчёта угла наклона крыши, длины стропил и площади покрытия кровельным материалом
Чтобы легко рассчитать размеры элементов крыши и стропильной системы , нужно вспомнить, как мы решали задачи с треугольниками в школе, пользуясь основными тригонометрическими функциями.
Как это поможет в расчёте крыши? Разбиваем сложные элементы на простые прямоугольные треугольники и находим решение для каждого случая, пользуясь тригонометрическими функциями и теоремой Пифагора.
Чаще встречаются более сложные конфигурации.
Например, нужно рассчитать длину стропил торцевой части вальмовой крыши, которая представляет собой равнобедренный треугольник. Из вершины треугольника опускаем перпендикуляр на основание и получаем прямоугольный треугольник, гипотенуза которого является средней линией торцевой части крыши. Зная ширину пролёта и высоту конька, из разбитой на элементарные треугольники конструкции можно найти угол наклона вальмы — α, угол наклона кровли — β и получить длину стропил треугольного и трапециевидного ската.
Формулы для расчёта (единицы измерения длин должны быть одинаковыми — м, см или мм — во всех расчётах, чтобы избежать путаницы):
Внимание! Расчёт длин стропил по этим формулам не учитывает величину свеса.
Пример
Крыша — четырёхскатная, вальмовая. Высота конька (СМ) — 2,25 м, ширина пролёта (W/2) — 7,0 м, глубина наклона торцевой части крыши (MN) — 1,5 м.
Получив значения sin(α) и tg(β), определить значение углов можно по таблице Брадиса. Полная и точная таблица с точностью до минуты представляет собой целую брошюру, а для грубых расчётов, которые в данном случае допустимы, можете воспользоваться небольшой таблицей значений.
Таблица 1
| Угол наклона крыши, в градусах | tg(a) | sin(a) |
| 5 | 0,09 | 0,09 |
| 10 | 0,18 | 0,17 |
| 15 | 0,27 | 0,26 |
| 20 | 0,36 | 0,34 |
| 25 | 0,47 | 0,42 |
| 30 | 0,58 | 0,50 |
| 35 | 0,70 | 0,57 |
| 40 | 0,84 | 0,64 |
| 45 | 1,00 | 0,71 |
| 50 | 1,19 | 0,77 |
| 55 | 1,43 | 0,82 |
| 60 | 1,73 | 0,87 |
| 65 | 2,14 | 0,91 |
| 70 | 2,75 | 0,94 |
| 75 | 3,73 | 0,96 |
| 80 | 5,67 | 0,98 |
| 85 | 11,43 | 0,99 |
| 90 | ∞ | 1 |
Для нашего примера:
- sin(α) = 0,832, α = 56,2° (получено интерполяцией соседних значений для углов в 55° и 60°)
- tg(β) = 0,643, β = 32,6°(получено интерполяцией соседних значений для углов в 30° и 35°)
Запомним эти цифры, они пригодятся нам при выборе материала.
Для расчёта количества кровельного материала потребуется определить площадь покрытия. Площадь ската двускатной крыши — прямоугольник. Его площадь — произведение сторон. Для нашего примера — вальмовой крыши — это сводится к определению площадей треугольника и трапеции.
Для нашего примера площадь одного торцового треугольного ската при CN = 2,704 м и W/2 = 7,0 м (расчёт необходимо выполнить с учётом удлинения кровли за пределы стен, принимаем длину свеса — 0,5 м):
- S = ((2,704 + 0,5) · (7,5 + 2 х 0,5)) / 2 = 13,62 м 2
Площадь одного бокового трапециевидного ската при W = 12,0 м, H с = 3,905 м (высота трапеции) и MN = 1,5 м:
- L к = W - 2 · MN = 9 м
Вычисляем площадь с учётом свесов:
- S = (3,905 + 0,5) · ((12,0 + 2 х 0,5) + 9,0) / 2 = 48,56 м 2
Суммарная площадь покрытия четырёх скатов:
- S Σ = (13,62 + 48,46) · 2 = 124,16 м 2
Рекомендации по наклону крыши в зависимости от назначения и материала
Неэксплуатируемая крыша может иметь минимальный угол наклона 2-7°, что обеспечивает невосприимчивость к ветровым нагрузкам. Для нормального схода снега угол лучше увеличить до 10°. Такие кровли распространены при строительстве хозяйственных построек, гаражей.
Если подкрышное пространство предполагается использовать в качестве чердака или мансарды , наклон одно- или двускатной крыши должен быть достаточно большим, иначе человек не сможет выпрямиться, а полезная площадь будет «съедена» стропильной системой. Поэтому целесообразно применить в таком случае ломаную крышу, например, мансардного типа. Минимальная высота потолков в таком помещении должна быть не менее 2,0 м, но желательно для комфортного пребывания — 2,5 м.
Варианты обустройства мансарды: 1-2. Двухскатная крыша классическая. 3. Крыша с переменным углом наклона. 4. Крыша с выносными консолями
Принимая тот или иной материал в качестве кровельного, необходимо учитывать требования по минимальному и максимальному уклону. В противном случае, возможны проблемы, требующие ремонта крыши или всего дома.
Таблица 2
| Тип кровли | Диапазон допустимых углов монтажа, в градусах | Оптимальный наклон кровли, в градусах |
| Кровля из толя с посыпкой | 3-30 | 4-10 |
| Толевая кровля, двухслойная | 4-50 | 6-12 |
| Цинковая кровля с двойными стоячими фальцами (из цинковых лент) | 3-90 | 5-30 |
| Толевая кровля, простая | 8-15 | 10-12 |
| Пологая кровля, крытая кровельной сталью | 12-18 | 15 |
| Шпунтованная черепица с 4-мя желобками | 18-50 | 22-45 |
| Гонтовая кровля | 18-21 | 19-20 |
| Шпунтованная черепица, нормальная | 20-33 | 22 |
| Профнастил | 18-35 | 25 |
| Волнистый асбестоцементный лист | 5-90 | 30 |
| Искусственный шифер | 20-90 | 25-45 |
| Шиферная кровля, двухслойная | 25-90 | 30-50 |
| Шиферная кровля, нормальная | 30-90 | 45 |
| Стеклянная кровля | 30-45 | 33 |
| Черепица, двухслойная | 35-60 | 45 |
| Желобчатая голландская черепица | 40-60 | 45 |
Полученные в нашем примере углы наклона находятся в диапазоне 32-56°, что соответствует шиферной кровле, но не исключает и некоторые другие материалы.
Определение динамических нагрузок в зависимости от угла наклона
Конструкция дома должна выдерживать статические и динамические нагрузки от крыши. Статические нагрузки — это вес стропильной системы и кровельных материалов, а также оборудования подкрышного пространства. Это постоянная величина.
Динамические нагрузки — величины переменные, зависящие от климата и времени года. Чтобы верно рассчитать нагрузки с учётом их возможной сочетаемости (одновременности), рекомендуем изучить СП 20.13330.2011 (разделы 10, 11 и Приложение Ж). В полном объёме этот расчёт с учётом всех возможных при конкретном строительстве факторах в этой статье не может быть изложен.
Ветровая нагрузка вычисляется с учётом районирования, а также особенностей расположения (подветренная, наветренная сторона) и угла наклона крыши, высоты здания. Основу расчёта составляет ветровое давление, средние значения которого зависит от региона строящегося дома. Остальные данные нужны для определения коэффициентов, корректирующих относительно постоянную для климатического района величину. Чем больше угол наклона, тем более серьёзные ветровые нагрузки испытывает крыша.
Таблица 3
Снеговая нагрузка, в отличие от ветровой, связана с углом наклона крыши противоположным образом: чем меньше угол, тем больше снега задерживается на кровле, тем ниже вероятность схождения снежного покрова без применения дополнительных средств , и тем большие нагрузки испытывает конструкция.
Таблица 4
Подходите к вопросу определения нагрузок серьёзно. Расчёт сечений, конструкции, а значит, надёжности и стоимости стропильной системы зависит от полученных значений. Если вы не уверены в своих силах, лучше заказать расчёт нагрузок у специалистов.
Крыша дома должна быть надежной и красивой, а возможно это при правильном определении ее угла наклона для данного вида кровельного материала. Как рассчитать угол наклона крыши — в статье.
Назначение подкровельного пространства
Перед расчетом угла наклона крыши надо определиться с тем, как будет использоваться чердачное помещение. Если вы планируете сделать его жилым, угол наклона придется делать большим — чтобы помещение было просторнее, а потолки выше. Второй выход — делать ломанную, . Чаще всего такую крышу делают из двухскатной, но может она иметь и четыре ската. Просто во втором варианте очень уж сложной получается стропильная система и без опытного проектировщика просто не обойтись, а большинство предпочитает делать все самостоятельно, своими руками.
При увеличении угла уклона кровли стоит помнить несколько вещей:
Это не значит, что крыши с малым уклоном лучше. Они обходятся по материалам дешевле — меньше площадь кровли, но имеют свои нюансы:
- Требуют мер по снегозадержанию чтобы предотвратить лавинообразный сход снега.
- Вместо снегозадержателей можно сделать обогрева кровли и — для постепенного таяния снегов и своевременного отвода воды.
- При малом уклоне велика вероятность того, что влага будет затекать в стыки. Это влечет за собой усиленные меры по гидроизоляции.
Так что кровли с малым уклоном — тоже не подарок. Вывод: рассчитать угол наклона крыши надо так, чтобы найти компромисс между эстетической составляющей (дом должен смотреться гармонично), практической (при жилом подкровлельном пространстве) и материальной (расходы необходимо оптимизировать).
Угол наклона в зависимости от кровельного материала
Крыша на доме может иметь практически любой вид — может иметь низкие скаты, может — почти отвесные. Важно при этом правильно рассчитать ее параметры — сечение стропильных ног и шаг их установки. Если вы хотите уложить на крышу определенный вид кровельного материала, принимать во внимание надо такой показатель, как максимальный и минимальный угол наклона для данного материала.
Минимальные углы прописаны в ГОСТе (смотрите таблицу выше), но часто производители дают свои рекомендации, так что желательно определиться с конкретной маркой еще на стадии проектирования.
Чаще угол ската крыши часто определяют исходя из того, как сделаны они у соседей. С практической точки зрения это правильно — условия у близлежащих домов аналогичны, и, если соседские крыши стоят хорошо, не текут, можно взять за основу их параметры. Если же по соседству нет крыш с тем кровельным материалом, который вы планируете использовать, можно начать расчеты со средних значений. Они приведены в следующей таблице.
| Тип кровлеьного материала | Рекомендуемый угол наклона минимальный/максимальный | Какой наклон ската делают чаще всего |
|---|---|---|
| Кровля из толя с посыпкой | 3°/30° | 4°-10° |
| Двухслойная толевая | 4°/50° | 6°-12° |
| Цинковая с двойными стоячими фальцами | 3°/90° | 5°-30° |
| Шпунтованная черепица с 4-мя желобками | 18°/50° | 22°-45° |
| Голландская черепица | 40°/60° | 45° |
| Обычная керамическая черепица | 20°/33° | 22° |
| Профнастил и металлочерепица | 18°/35° | 25° |
| Асбоцементный шифер | 5°/90° | 30° |
| Искусственный шифер | 20°/90° | 25°-45° |
| Солома или камыш | 45°/80° | 60°-70° |
Как видите, в графе «как делают» в большинстве случаев есть солидный диапазон. Так что имеется возможность варьировать внешний вид здания даже с одинаковой крышей. Ведь кроме практической роли крыша еще и украшение. И при выборе угла ее наклона немаловажную роль играет эстетическая составляющая. Сделать это проще в программах, дающих возможность отобразить объект в объемном изображении. Если воспользоваться этой методикой, то рассчитать угол наклона крыши в данном случае — выбрать его из определенного диапазона.
Влияние климатических факторов
На угол наклона кровли влияет количество снега, выпадающее за зиму в конкретном регионе. Также при проектировании учитываются ветровые нагрузки.
Все более-менее просто. По данным многолетних наблюдений вся территория РФ разделена на зоны с одинаковой снеговой и ветровой нагрузкой. Эти зоны нанесены на карты, закрашены разными цветами, так что ориентироваться несложно. По карте определяете местоположение дома, находите зону, по ней — значение ветровой и снеговой нагрузки.
Расчет снеговых нагрузок
На карте снеговых нагрузок стоит две цифры. Первая используется при расчете прочности конструкции (наш случай), вторая — при определении допустимого прогиба балок. Еще раз: при расчете угла наклона кровли пользуемся первой цифрой.
Основная задача расчета снеговых нагрузок — учесть планируемый уклон кровли. Чем круче скат, тем меньшее количество снега может на нем удержаться, соответственно, меньшее сечение стропил или больший шаг их установки потребуется. Для учета этого параметра вводятся поправочные коэффициенты:
- угол наклона менее 25° — коэффициент 1;
- от 25° до 60° — 0,7;
- на крышах с уклоном более 60° снеговые нагрузки не учитываются — снег не удерживается на них в достаточных количествах.
Как видим из списка коэффициентов, изменяется значение только на крышах с углом наклона 25° — 60°. Для остальных это действие смысла не имеет. Итак, чтобы определить действительную снеговую нагрузку на планируемую крышу, берем значение, найденное по карте, умножаем на коэффициент.
Например, рассчитываем снеговую нагрузку для дома в Нижнем Новгороде, угол уклона кровли — 45°. По карте это 4-ая зона, со средней снеговой нагрузкой 240 кг/м 2 . Крыша с таким скатом требует корректировки — найденное значение умножаем на 0,7. Получаем 240 кг/м 2 * 0,7 = 167 кг/м 2 . Это — только часть расчета угла наклона крыши.
Расчет ветровых нагрузок
Влияние снега высчитать просто — чем больше снега в регионе, тем больше возможные нагрузки. Предсказать поведение ветра намного сложнее. Можно только ориентироваться на преобладающие ветра, местоположение дома и его высоту. Эти данные при расчете угла наклона кровли учитываются при помощи коэффициентов.
Положение дома относительно роза ветров имеет большое значение. Если дом стоит между более высокими зданиями, ветровые нагрузки будут меньше, чем в том случае, когда он находится на открытой местности. Все дома по типу расположения делят на три группы:
- Зона «А». Дома, находящиеся на открытой местности — в степи, пустыне, тундре, на берегах рек, озер, морей и т.п.
- Зона «Б». Дома находятся в лесистой местности, в небольших городках и поселках, с препятствием для ветра высотой не более 10 м.
- Зона «В». Здания, которые находятся в районах плотной застройки, высотой не менее 25 м.
Дом считается принадлежащим к данной зоне, если указанное окружение находится на расстоянии не менее 30-кратной высоты дома. Например, высота дома 3,3 метра. Если на расстоянии 99 метров (3,3 м * 30 = 99 м) находятся только небольшие одноэтажные дома или деревья, он считается принадлежащим к зоне «Б» (даже если территориально находится в крупном городе).
В зависимости от зоны, вводятся коэффициенты, учитывающие высоту здания (приведены в таблице). Потом их используют при расчете ветровой нагрузки на крышу дома.
| Высота здания | Зона "А" | Зона "Б" | Зона "В" |
|---|---|---|---|
| менее 5 метров | 0,75 | 0,5 | 0,4 |
| от 5 м до 10 м | 1,0 | 0,65 | 0,4 |
| от 10 м до 20 м | 1,25 | 0,85 | 0,55 |
Например, рассчитаем ветровую нагрузку для Нижнего Новгорода, одноэтажный дом находится в частном секторе — относится к группе «Б». По карте находим зону ветровых нагрузок — 1, ветровая нагрузка для нее 32 кг/м 2 . В таблице находим коэффициент (для зданий ниже 5 метров), он равен 0,5. Перемножаем: 32 кг/м 2 * 0,5 = 16 кг/м 2 .
Но это еще не все. Надо еще учесть аэродинамические составляющие ветра (при определенных условиях он стремиться сорвать крышу). В зависимости от направления ветра и его воздействия кровлю, ее делят на зоны. В каждой из них возникают разные нагрузки. В принципе, в каждой зоне можно ставить стропила разного размера, но так не делают — это неоправданно. Для упрощения расчетов рекомендуют брать показатели из самых нагруженных зон G и H (смотрите таблицы).
Найденные коэффициенты применяют к рассчитанной выше ветровой нагрузке. Если коэффициента два — с отрицательной и положительной составляющей, считается оба значения, а потом они суммируются.
Найденные значения ветровых и снеговых нагрузок являются основой для расчета сечения стропильных ног и шага их установки, но не только. Суммарная нагрузка (вес конструкции кровли + снеговая + ветровая) не должна превышать 300 кг/м 2 . Если после всех расчетов сумма у вас получилась больше, надо или выбирать более легкие кровельные материалы, или уменьшать угол наклона кровли.
