Уклон кровли на козырьках жил дома. Какой угол наклона крыши выбрать. Какие нагрузки принимаются во внимание при определении угла наклона крыши
Крыша дома
Крыша – это конструктивный элемент здания, который отвечает за его защиту от воздействия внешних факторов. Она должна успешно противостоять атмосферным осадкам в виде дождя, града, снега, шквальных ветров и разрушающих ураганов. Правильный уклон кровли играет большую роль в быстром удалении с крыши воды и снежного покрова. В сочетании с качественно выполненной гидроизоляцией он обеспечивает отличную защиту всего сооружения, включая внутренние помещения.
От грамотного уклона крыши будут зависеть не только эти показатели, но и ее продолжительная работа и прочность. Как правильно сделать расчет, какие учесть факторы, как рассчитать его для крыш с разным покрытием – все эти вопросы будут освящаться в этой статье.
О факторах, влияющих на расчет угла ската крыши
Крыши, как уже писалось на нашем сайте, имеют разную форму и количество скатов. Они бывают одно-, двух- и четырехскатными. Угол наклона крыши зависит от количества скатов на вашем доме.
Строительные работы по монтажу кровли могут приостановиться, если заранее не решить, из какого материала вы собираетесь делать финишное покрытие и какой угол наклона кровли. Необходимо помнить, что эти два понятия тесно переплетаются, поскольку вид предлагаемого кровельного материала будет приниматься во внимание при расчете угла наклона любой скатной крыши.
Остановимся на факторах, которые принимаются во внимание, когда делают расчет угла наклона крыши.
К примеру, выбирая угол наклона односкатной крыши в пределах 9-20 градусов, нужно будет учесть такие факторы, как
- материал финишного покрытия;
- существующие климатические условия;
- функциональное назначение постройки.
В случае, когда крыша будет иметь два и более ската, то во внимание будут приниматься не только вышеперечисленные факторы и район, в котором будет вестись строительство дома. Нужно будет учесть, для каких целей устраивается чердачное помещение. Если оно предусмотрено не для жилья, а должно использоваться для хранения временно неиспользуемых вещей и предметов, то не стоит устраивать для этих целей большое помещение (речь идет о высоте потолка). Когда же хозяева планируют сделать из чердака жилое помещение в виде мансарды, то возникает необходимость в устройстве хорошей крыши со значительным уклоном.
В тех регионах, где не редкость сильные ветра, делают минимальный уклон кровли. Поэтому на нее приходится не такое сильное воздействие ветра. Делать крыши без уклона также не рекомендуется. Такие покрытия можно устраивать в регионах с большим числом солнечных дней и маленькой вероятностью осадков.
Сопротивление ветру при высокой крыше значительно больше, чем при низкой. Однако при очень маленьком уклоне существует вероятность, что ветер может сорвать финишное покрытие. Получается, что при сильно крутых кровлях существует такая же опасность, что и при кровлях совсем не имеющих наклона. Рекомендуется поэтому выбирать следующие наклоны кровель – при несильных ветрах он может иметь величину от 35 до 40 градусов, при сильных ветрах оптимальный угол ската крыши составляет 15-25 градусов.
В той местности, где осадки выпадают в большом количестве (речь идет о снегопадах, граде и дожде), угол наклона можно увеличить до 60 градусов. Он является наиболее подходящим, поскольку позволяет максимально снизить нагрузку на кровлю от снежного покрова, а также талой воды и большого количества влаги во время дождя.
Принимая во внимание все вышеописанное, величина угла наклона крыши рассчитывается, ориентируясь на диапазон от 9 до 60 градусов. Проектировщики, как правило, производят соответствующие расчеты и обычно останавливаются на значениях, которые составляют от 20 градусов до 45.
Чем привлекателен такой угол наклона крыши? Тем, что можно пользоваться любым кровельным материалом – металлочерепицей, профнастилом, шифером и т.д. Тем не менее, каждый материал для финишного покрытия отличается своими требованиями, которые учитываются при устройстве конструкции крыши.
- Использование наплавляемых материалов наиболее подходит, когда кровля имеет уклон 0-25% . Когда уклон составляет 0-10%, то материал необходимо укладывать в три слоя. Если значение угла наклона находится в пределах 10-25%, можно обойтись одним слоем, но материал должен иметь посыпку.
- Асбоцементными волнистыми листами (шифером) покрывают крыши, имеющие уклон кровли до 28%.
- Черепица применяется, когда крыша имеет уклон не меньше 33%.
- Стальное покрытие укладывают на кровле с углом наклона менее 29%.
Расход материала напрямую зависит от уклона крыши. Чем он больше, тем больше расход финишного материала. Как следствие, плоская крыша в этом отношении будет стоить дешевле, чем кровля, имеющая угол наклона в 45 градусов.
Если вам известна величина уклона крыши, то рассчитать количество необходимого материала не составляет труда. То же можно сказать и о высоте кровельной конструкции.
Остановимся на каждом конкретном виде кровельного покрытия.
Кровля из металлочерепицы
Если сравнивать с другими кровельными материалами металлочерепица имеет немалый вес. Поэтому при сооружении кровельной конструкции с применением такого финишного покрытия следует учесть все нюансы и постараться соорудить ее так, чтобы она имела минимальный угол ската крыши.
Этот вопрос заслуживает особого внимания в районах с очень сильными ветрами. Как известно, нагрузка от ветра оказывает на крышу сильное и негативное воздействие. Расчет кровельной конструкции в таком случае нужно сделать особенно тщательно. Когда угол наклона крыши большой, может произойти «вздутие» кровли, которое повлечет за собой увеличение нагрузки, что скажется на всей конструкции. В свою очередь, это может повлечь преждевременное разрушение крыши.
Кровли, которые покрываются металлочерепицей, должны иметь минимальное значение угла наклона в пределах 22 градусов. Эмпирические данные говорят, что благодаря этому показателю происходит предотвращение скапливания влаги в местах стыков кровельного покрытия. Происходит их защита от нежелательного просачивания воды в виде талого снега или дождя.
Важно! Минимальный уклон кровли, когда существует такая необходимость, может составлять не меньше 14 градусов. Если в качестве покрытия применяется мягкая черепица, то минимальное значение уменьшается до 11 градусов. В этом случае было бы правильно устроить дополнительную сплошную обрешетку.
Кровля из профнастила
О профнастиле известно, что он занимает место одного из самых популярных кровельных материалов. Все знают его достоинства в виде малого веса и легкости в монтаже. Производить крепление профилированных листов на кровле не составляет особого труда.
Важно! Следует учесть, что при устройстве такой кровли требования к минимальному углу уклона кровли такие – более 12 градусов (следует смотреть рекомендации производителей).
Кровля с применением рулонных «мягких» материалов
Когда крышу устраивают из мягких видов кровельного покрытия, то речь идет о рубероиде, ондулине, полимерных (мембранных) кровельных покрытиях. Решая, как рассчитать угол наклона крыши, учитывается следующее:
- Количество покрывающих слоев. В зависимости от них угол наклона кровельной конструкции может составлять от 2 до 15 градусов.
- При покрытии в 2 слоя было бы хорошо остановиться на угле наклона кровли в 15 градусов. Для трехслойного вполне достаточно иметь наклон в пределах 2-5 градусов.
- Мембранные покрытия, которые являются оптимальными для любого вида кровли, включая самую сложную по своей геометрии, кладут на крыши, имеющие уклон в 2-5 градусов.
Без сомнения, угол наклона крыши будет выбираться хозяином постройки. Он должен учитывать, что кровля рассчитана на временные и постоянные нагрузки. К временным относятся атмосферные осадки и их вес. К ним можно причислить ветер, оказывающий давление на кровельную конструкцию и непосредственно финишное покрытие. Когда упоминают постоянные нагрузки, то речь идет о весе самой кровельной конструкции и материале финишного покрытия.
От наклона кровли зависит такой конструктивный элемент кровли, как обрешетка — ее тип, шаг и конструкция. Например, чем ниже будет угол наклона, тем короче должен быть шаг обрешетки в кровельной системе. Минимальный уклон кровли предусматривает шаг обрешетки, который составляет 35-45 сантиметров.
Одним из основных вопросов считается вопрос о количестве материала для финишного покрытия, которое нужно рассчитать и приобрести. Здесь просматривается такая тенденция – больший уклон кровли требует большего расхода материала.
Хотелось бы предложить несколько практичных советов, которые будут полезны при подборе материала для кровли:
- при небольшом уклоне кровли (менее 10 градусов) крышу можно покрыть материалом, имеющим в составе каменную крошку или гравий (толщина 5 мм – для крошки и 15 мм для гравия).
- когда угол ската крыши составляет более 10 градусов, то потребуется устройство базовой гидроизоляции из битума. В случае использования рулонных материалов необходимо применять дополнительную защиту. Такое покрытие, как правило, представляет собой окраску.
- покрытие кровли таким кровельным материалом, как профнастил или асбоцементные листы, предусматривает герметизацию стыковых швов. Стыки в этом случае делаются двойными.
Рассчитываем угол наклона кровли
Расчет угла наклона крыши зависит от высоты подъема конька. Какой высоты будет крыша в коньке, зависит от функционального назначения чердачного пространства.
Когда из чердака делается полноценное мансардное помещение, то угол наклона рассчитывается следующим образом:
К примеру, торец кровли (ширина фронтона) составляет 6 метров. Эту цифру делят пополам (6:2=3). Высоту крыши в коньке всегда стандартно принимают 1,8 метра.
Sin A=a/b=3/1,8=1,67
С помощью таблицы Брадиса находится приближенное значение, которое имеет угол наклона крыши при значении Sin A=1,67 – это значение находится в пределах 58-59 градусов. Можно остановиться на максимальном значении в 60 градусов, который станет нашим искомым углом наклона кровельного ската.
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 процессе проектирования строительства частного домовладения особое внимание уделяется кровле. При определении угла наклона крыши из профнастила решающее значение имеет соотношение между высотой кровельной конструкции и ее общей площадью. От этого зависит размер свободного пространства на мансарде, появятся ли проблемы с накоплением снежных масс и не унесет ли ветром крышу.
СНиП для кровли из профнастила
Согласно положениям, прописанным в строительных нормах и правилах, укладывать этот вид кровельного покрытия можно тогда, когда скат располагается под наклоном минимум 8 градусов. Только при таком угле кровли из профлиста атмосферные осадки не могут проникать через стыки и отверстия под саморезы. При этом шаг монтажа обрешетки должен быть равен 40 сантиметрам.
Но 8 градусов является минимальным углом наклона крыши из профнастила для построек промышленного и хозназначения, а вот для жилых зданий этот показатель равен 10 градусам. Если планируется монтаж кровли в два и более слоя, тогда данное значение будет больше.
По этой причине строительные организации предоставляют гарантию на выполненную работу при условии, что укладывался профнастил на кровлю с уклоном не меньше 12 градусов. Что касается максимального угла, то он в данном случае может быть до 70 градусов и больше.
Поэтому СНиП при монтаже стального профлиста рекомендует выбирать 20 градусов в качестве оптимального наклона для ската крыши. Но в некоторых случаях возникает необходимость сделать кровлю почти плоской, например, на беседке или хозпостройке.
Угол наклона и виды крыш
Крыши в зависимости от угла наклона бывают:
- плоскими – данный параметр у них не превышает 5°;
- скатными – они имеют наклон от 20°, такие кровли менее водонепроницаемы и поэтому пользуются популярностью у застройщиков;
- с небольшим углом, не превышающим 25 градусов - на них можно оборудовать чердаки, но без оконных проемов;
- крутыми - так называют те кровли, у которых наклон составляет более 40° - в этом случае вполне получится обустроить жилую мансарду;
- большими – у них уклон равен 45 - 60°.
Сегодня лучшим выбором считается наклон скатов крыши в промежутке между 38 и 45 градусами.
А вот минимальный уклон кровли из профлиста в градусах равен 8. Когда требуется обустроить крышу с еще меньшим уклоном, тогда нужно менять принцип конструкции. Это означает, что профильный настил располагают снизу кровельного пирога в качестве перекрытия постройки.
Достоинства крыш с минимальным уклоном
Основные преимущества возведения кровель с такой величиной наклона следующие:
- уменьшается расход материалов;
- упрощаются кровельные работы и становятся более безопасными;
- отсутствует конек и соответственно проблемы, связанные с его герметизацией.
При обустройстве кроши дома его владельцу нужно знать: чем больше угол наклона у нее, тем выше конек и тяжелее кровельная конструкция. В итоге на стены и фундамент оказывается существенная нагрузка. При минимальном угле наклона такой проблемы не возникает.
Недостатки кровель с минимальным наклоном
Незначительный наклон скатов приводит к ному, что вода скатывается с них медленнее, влага успевает отыскать малейшие щели между стыками и в результате просачивается внутрь кровельного пирога.
Порогом в данном случае считается угол 12° - при нем еще можно не применять дополнительные меры относительно герметизации. Поэтому при строительстве более пологих крыш с уклоном менее 12° места укладки профилированных листов внахлест необходимо обработать особыми герметиками для кровель.
От выбора наклона зависит вид кровельного материала, который можно использовать при обустройстве крыши. Если уклон небольшой или кровля плоская, тогда подходит только несущий профиль, имеющий высокую гофру.
На крышу с крутым скатом можно укладывать стеновой или универсальный профиль, поскольку на покрытие будет оказываться минимальное давление. Снег с ее поверхности скатится легко, а вода на ней не задержится.
В случае, когда угол составляет 12-14 градусов, расход материала для кровли увеличится, так как размер нахлеста листов необходимо делать больше и можно не задействовать герметик. Но, когда наклон меньше, тогда без усиленной герметизации не обойтись. Опытные кровельщики утверждают, что оптимальный угол наклона крыши из профнастила равен 15 – 30°.
При недостаточном угле кровли для профнастила нет возможности обустроить мансарду, а она снижает теплопотери здания через крышу до 9 %. Небольшой наклон кровли требует постройки более сложной системы стропил, которая будет в состоянии выдерживать серьезные нагрузки. Чем этот угол меньше, тем большее количество подпорок надо установить.
Ветровая и снеговая нагрузки
При расчете наклона кровли из профнастила необходимо учесть много важных данных. Прежде всего, это климат в регионе, где планируется возводить строение. Поэтому необходимо заранее выяснить высоту снежного покрова на местности зимой, много ли выпадает осадков, как часто дует ветер и в каком преимущественно направлении.
Дело в том, что уклон кровли, сделанной из профлиста, определяют, исходя из погодных условий в конкретной местности. Минимальное значение данного параметра выбирают, когда дом строится в регионе, где отмечаются сильные ветровые нагрузки. В этих районах представляет опасность такое явление как «парусность кровли», когда ее покрытие срывает мощным порывом ветра.
Согласно СНиП, при средней по силе ветровой нагрузке угол ската должен составлять 35-45°, а при сильной – от 15 до 25 градусов. В районах, где сильные ветра считаются нормой, нужно выбирать значение, близкое к минимальному уклону кровли из профлиста, что позволит по максимуму понизить ветровую нагрузку. При этом практически плоские крыши, смонтированные из данного материала, могут быть сорваны и поэтому отсутствие крутизны нельзя назвать наилучшим решением.
Снеговая нагрузка, как и ветровая, оказывает большое воздействие на кровельное покрытие. В некоторых российских регионах зимой выпадает огромное количество снега. Никакая стропильная конструкция не может такое выдержать. Поэтому в таких районах, чтобы снеговая масса не задерживалась, уклон делают до 45 градусов и тогда не потребуется усиление стропил. Осадки на крутой поверхности почти не собираются.
Например, в Якутске снеговая нагрузка может достигать 550 килограммов на «квадрат» площади покрытия крыши. По этой причине дома там возводят с крутыми и высокими кровлями. Даже небольшой снежный слой весит достаточно много и в отличие от дождевых осадков он задерживается на крышах, достигая в высоту больше метра. В этом случае хуже всего приходится кровлям с минимальным наклоном скатов.
Самостоятельный расчет угла наклона
Профессионалы рассчитывают уклон кровли, используя специальный прибор – уклономер или при помощи формул.
Существует более простой способ – необходимо узнать длину катета и гипотенузы. В данном случае гипотенузой является прямая ската, противолежащим катетом будет расстояние от перекрытия до конька, а прилежащим катетом – отрезок между карнизным скатом и серединой перекрытия. Потом используют тригонометрические функции или инженерный калькулятор.
При определении уклона для будущей крыши учитывают ряд факторов:
- Размер финансирования строительства.
- Величину снеговых нагрузок.
- Среднее значение влияния ветра.
- Необходимость обустраивать полезное подкровельное пространство.
Величина уклона односкатных крыш из профлиста
Если возникла необходимость выстроить хозпостройку, гараж или соорудить навес, то крышу для них можно сделать самостоятельно. Для этих целей идеально пойдет односкатная кровля из профнастила. Данный вид конструкции несложен в проектировании и исполнении, прост в обслуживании, отличается прочностью, долговечностью (прочитайте: " "). Стоимость строительства такой кровли невысокая, а возвести ее можно в кратчайшие сроки.
Перед монтажом такой кровли важно правильно выбрать наклон односкатной крыши из профнастила, толщину материала и сечение несущих кровельных элементов. Это требуется для обеспечения эффективного отведения атмосферных осадков.
Несмотря на парусность профлистов, односкатный тип кровли при правильном ее расположении будет безопасным даже при сильных порывах ветра, при этом особое внимание уделяют гидроизоляции.
Размер уклона крыши навеса или хозпостройки выбирают не произвольно, а с учетом климатических особенностей района проживания, количества осадков, преобладающей розы ветров, типа стропильной конструкции, длины ската и кровельного покрытия.
Если между гофрами не происходит перелив воды, этот наклон односкатной крыши из профнастила - минимальный.
Другие немаловажные моменты строительства
Как правило, минимальный угол наклона кровли из профлиста с усиленными стропилами строят в регионах с теплым климатом и маленьким количеством осадков. Чтобы уменьшить степень нагрева помещений изнутри дома, в кровельном пироге предусматривают теплоизоляцию и вентилируемый зазор.
На пологих кровлях при укладке профнастила нужно задействовать уплотнительные ленты и специальные мастики для обработки мест стыка и нахлестов. От протечек и повреждений такие крыши защищают при помощи гидроизоляционных мембран.
Если строится кровля со склоном менее 10 градусов, специалисты советуют применять трехслойную современную мембрану. Только этот материал способен защитить кровельный пирог от проникновения в него сырости.
При минимальном уклоне ската кровли для нее необходимо сооружать систему водостока. И влага, и снег задерживаются на таких поверхностях, поэтому уклон проектируют так, чтобы вода направлялась в сторону воронок, если система внутренняя, или желобов, когда водоотводящая конструкция наружная.
При минимальном уклоне профнастил укладывают на решетку и фиксируют саморезами с резиновыми прокладками. Чем меньше угол наклона, тем больше должна быть величина нахлеста листов, в результате чего уменьшается эффективная площадь кровельного материала.
Стандартно систему стропил устанавливают с шагом 60 –100 сантиметров, но при минимальном уклоне это расстояние уменьшают до 40 сантиметров и тогда основание получается более прочным и легче переносит скопление снежных масс на крыше.
При уклонах с минимальным значением между стропилами и профнастилом обязательно наличие вентилируемого зазора, а точнее: чем меньше наклон, тем он должен быть больше, а это минимум 50 миллиметров.
Нюансы монтажа профнастила
Технология строительства крыши с минимальным уклоном из профилированного листа следующая:
- Листы нарезают и их обрезанные края красят, чтобы защитить их от коррозии.
- На стропила настилают гидроизоляционный материал, например, пленку, не пропускающую пар.
- Поверх гидроизолирующего слоя укладывают обрешетку, частота монтажа которой должна соответствовать виду профнастила.
- Потом крепят еще один слой пленки и поверх еще обрешетку. Деревянные рейки желательно предварительно обработать антисептическим составом, который способствует продлению срока службы крыши.
- Затем укладывают листы кровельного материала и фиксируют их самонарезающимися шурупами. Под каждый болт нужно подкладывать специальные резиновые или неопреновые прокладки.
- Места, где соединяются листы профнастила, герметизируют специальным средством, в состав которого входит силикон.
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.
Любой дом венчается крышей – одной из главных конструкций здания, защищающей его внутренние помещения от дождя и снега. Одним из главных критериев любой кровли является крутизна скатов. Так как плоская крыша распространена преимущественно только в многоэтажном жилом и промышленном строительстве, то этот вопрос особо актуален для владельцев частных домов и коттеджей.
От величины наклона крыши зависит количество кровельного материала, поэтому выбор угла наклона и его предварительные расчеты следует производить до начала покупки кровельного материала.
Рассмотрим, как определить угол наклона скатной крыши и его связь с проектированием всей кровельной конструкции.
В этой статье
От чего зависит крутизна крыши?
Угол наклона кровли прямым образом влияет на ее эксплуатационные характеристики. В строительстве выделяют 4 вида кровельных конструкций:
- Крутые с уклоном 45-60°;
- Скатные – 30-45°;
- Пологие – 10-30°;
- Плоские с уклоном менее 10°.
Определение данной величины зависит от ряда факторов:
- Воздействие ветра. Наибольшее давление ветер оказывает на крутые кровли, так как они имеют наибольшую парусность из-за своей большой площади поверхности. При обустройстве подобной конструкции важно особое внимание уделить прочности стропильной системы.
В районах с большой ветровой нагрузкой также опасно устраивать плоские и пологие кровли: при слабом креплении конструкции может произойти ее срыв. Таким образом, в районах с сильными ветрами рекомендованный угол ската крыши находится в диапазоне 25-30°.
В районах, где в холодное время года выпадает значительное количество снега, крутая кровля наоборот имеет преимущества. Снег на ней не накапливается. При меньшем угле снег будет дольше лежать на кровле, создавая дополнительную нагрузку на стропильную систему.Не стоит обустраивать именно крутую крышу: некоторое количество снега, задержавшегося на кровле в зимний период, имеет полезное свойство удерживать тепло. Однако важно рассчитать нагрузку, оказываемую снежной шапкой на конструкцию, чтобы не допустить ее обрушения.
- Кровельный материал. Каждый тип кровли имеет свои ограничения по углу наклона скатов. Если планируется использовать какой-то определенный кровельный материал, то важно еще на этапе проектирования соотнести желаемый наклон кровли с его техническими характеристиками.
- Размер мансарды. Угол крыши прямым образом влияет на размер комнаты под ней. Чем круче крыша и выше конек – тем просторнее мансарда и наоборот . Планируя комнату под кровлей нельзя забывать о рисках, неизбежно связанных с крутой конструкцией, и ее дороговизной по сравнению с возведением более пологих кровель. На помощь в данной ситуации может прийти ломаный тип, который позволяет сохранить максимальный объем для обустройства комнаты, сэкономив на высоте конька.
Минимальный угол наклона
Такое понятие, как минимальный угол наклона крыши, находится во взаимосвязи с используемым кровельным материалом. Все кровли снабжены техническими характеристиками, в которых, помимо прочего, четко указаны пределы скатности для использования. Нарушать эти правила нельзя, так как в этом случае кровельный материал не сохранит своих изначальных функций и преимуществ.
Рассмотрим основные кровельные покрытия и минимальные углы для них:
- Штучные кровельные материалы (шифер, черепица) укладываются на кровли с уклоном от 22°. Такой показатель связан с тем, что в этом случае на стыках кровельных элементов не скапливается вода и, соответственно, не может просочиться под них;
- В работе с рулонными материалами типа рубероид важно заранее определить с числом слоев. Если планируется настелить 2 слоя, то угол кровли должен быть не менее 15°, при укладке 3 слоев эта величина может быть снижена до 2-5°;
- Профнастил монтируется при уклоне от 12°. Меньшее значение потребует обработку всех стыков герметиком;
- Металлочерепица стелется при значении от 14°;
- Ондулин – от 6°;
- Мягкая черепица может быть настелена на кровлю уклона 11° при наличии сплошной обрешетки;
- Мембранные кровельные материалы – единственные, минимальный порог для которых не обозначен. Они с успехом могут применяться на плоских крышах.
Следование вышеизложенным правилам чрезвычайно важно, так как даже незначительное их нарушение обернется разрушением кровли и, возможно, повреждением стропильной системы.
Расчет угла наклона
Кроме минимального угла, есть такое понятие, как оптимальный угол наклона. При нем крыша подвергается минимальным возможным нагрузкам со стороны ветра, снега и т. д. Приведем примеры подобных оптимальных значений:
- В областях с частыми осадками в виде дождя и снега оптимально строить кровлю крутизной 45-60°, так как она быстрее избавляется от осадков, что минимизирует нагрузку на стропильную систему;
- Если крыша возводится в ветреном регионе, то хорошо будет разместить угол ее наклона в промежуток 9-20°. Она не будет играть роль паруса, ловя пролетающий ветер, но и не опрокинется его резкими порывами;
- В областях, где и ветер, и снег бывают регулярно, обращаются к средним значениям в 20-45°. Этот диапазон можно назвать универсальным для скатных конструкций.
Самостоятельное вычисление угла скатов сводится к несложному геометрическому процессу, в основе которого лежит треугольник. Его катеты – высота конька и половина ширины дома, гипотенуза – один из скатов. А угол между гипотенузой и катетом – искомая величина крутизны.
Угол кровли находится в прямой связи с высотой конька. Возможно два варианта расчета этих величин:
- Известна высота крыши . Если возникает желание обустроить под кровлей просторную жилую комнату с приемлемой высотой потолка, то высота конька может быть определена заранее. Имея известные два катета, несложно узнать величину искомого угла.
Примем следующие обозначения:
- H – высота конька;
- L – ширина половины дома;
- α – искомый угол.
Находим тангенс нужного угла по формуле:
tg α = H / L
Величину угла по полученному значению узнаем из специализированной таблицы тангенсов.
- Заранее определен угол наклона . При желании использовать определенный кровельный материал или в связи с погодными условиями в регионе уклон кровли может быть определен заранее. По его значению можно определить высоту конька дома и проверить – возможно ли создание под этой кровлей жилой комнаты. Для обустройства помещения высота конька должна быть не менее 2,5 м.
Оставляем условные обозначения из предыдущего примера и подставляем известные величины в следующее уравнение:
H = L * tg α
Таким образом, процесс вычисления угла наклона значительно проще и быстрее, чем анализ всех совокупностей для определения его оптимального значения для конкретного региона и здания.
В связи с тем, что односкатная крыша опирается на стены, имеющие разную высоту, то расчет заданного угла наклона производят, просто поднимая одну из стен дома.
Проводим вдоль стены перпендикуляр L сд (длина стены дома), берущий свое начало в точке, где оканчивается короткая стена и опирающийся на стену, имеющую максимальную длину.
Если длина стены дома L сд равняется 10 метрам, то, чтобы получить угол наклона 45 градусов, длина стены L bc должна ровняться 14.08 метра.
Заключение
В проектировании кровли нахождение оптимального угла наклона имеет важное значение. Данный параметр зависит от верной оценки погодных условий, выбора кровельного материала, желания создать жилое помещение. Его верное определение - залог долгой и успешной службы крыши в любых погодных условиях.
