Максимальный уклон кровли. Расчет минимального и оптимального угла наклона крыши в процентах и градусах в зависимости от вида крыши и кровельного материала. Какими преимуществами обладают односкатные крыши

Крыша строения бывает самой разной формы. Причем уклон, под которым выполняется кровля, в основном зависит не от внешнего вида, а от практичности и некоторых требований. Так как от остроты либо же плоскости зависит то насколько кровля будет прочной и насколько правильно она будет исполнять свои функции. Исходя из всего этого уклон рассчитывается, беря во внимание все важные моменты.

Строители, как правило, данную величину (угол уклона ската по отношению к горизонту) измеряют в градусах либо же процентах. С целью получить наиболее точные данные применяют измерительные приборы, применяемые в геодезии. Разъясняю, ноль градусов – кровля совершенно ровная, а если значение угла выше – крыша остроугольная. Угол скатной кровли зачастую варьируется от одиннадцати градусов до сорока пяти. Во время строительства необходимо провести подсчеты того, насколько крутым должен быть склон. Для данной цели нужно в первую очередь учесть такие моменты.

Стоит учесть такой момент, как наличие либо же отсутствие сильного ветра там, где вы проживаете. Если он присутствует, то выбирать остроконечную кровлю не является целесообразным. Ведь из-за того, что крыша с резким наклоном обладает высокой парусностью, на нее оказывает разрушительное воздействие порыв ветра. В данном случае лучше остановить свой выбор на более пологом виде кровли (лучше, чтобы уклон ската был как можно меньше, для вашей же безопасности), а стропила использовать надежные, усиленные. Конечно же, постройка будет более дорогостоящей, однако кровля будет более защищена от такого фактора, как ветер. Хотя во время возведения кровли дома необходимо брать во внимание не только мощь ветра, но и то, куда он дует. Таким образом, для металлочерепичной кровли будет лучше, если ветер будет направлен непосредственно в плоскость листов. А коль ветер будет направлен в торцы, то существует вероятность того, что листы крыши будут отрываться и выгибаться. Посему нужно учитывать основное направление ветра, чтобы в соответствии с этим повернуть скат кровли.

Количество осадков и снеговые нагрузки

Если в зимнее время в вашей местности выпадает очень много снега, то кровлю стоит делать как минимум с наклоном в сорок пять градусов (допустимо и более, лишь бы не меньше). Это делается для того, чтобы снежные массы соскальзывали вниз, в противном случае образуются снежные залежи на крыше, которые могут деформировать покрытие. А в том случае, если крыша выполнена под необходимым углом (не менее сорока пяти градусов), то можно не волноваться о том, что нужно усиливать стропила, так как в этом нет надобности. Как, в принципе, и о системе, которая будет задерживать снежные массы. Но нагрузка ветра для подобной крыши выше. По этой причине окончательное решение по выбору кровли принимается с учетом всех погодных условий.

Стоит обратить внимание на то, что помимо снежных масс, дождь, град, солнце будут время от времени проверять вашу кровлю на прочность. Если вы живете в месте, где солнце преобладает, а осадков за весь год незначительные, то можно остановить свой выбор и на плоской кровле с наименьшим наклоном.

Немаловажный момент: хоть крыша и зовется плоской, она таки нуждается в уклоне. Так, для данного вида кровли необходим уклон в один градус либо же 1,7 процента.

Материал кровельного покрытия

Материал, использующийся для кровли, бывает, как гладким, так и шероховатым. С шероховатой поверхности жидкость будет уходить хуже, а также задерживаться на ней (снежные массы тоже). С гладкого покрытия жидкость будет уходить в мгновение ока. Есть и иные строительные параметры, которые стоит учитывать при выборе наклона крыша.

Минимально допустимый уклон кровли для различных материалов

Металлочерепица

Минимальный угол уклона скатов крыши с металлочерепичным покрытием должен равняться пятнадцати градусам (есть изготовители данного вида покрытия, которые допускают угол в четырнадцать градусов). При незначительных наклонах некоторые изготовители советуют пропитать каждый стык листов герметиком и влагостойким составом, который не боится морозов. Но на практике было замечено, что больше всего снежные массы слеживаются на кровле с металлочерепичным покрытием, уклон которой составляет от двадцати до тридцати пяти градусов. Чересчур минимальный наклон не приветствуется, так как жидкость не будет успевать уходить с кровли, таким образом, оказывая на нее давление, и протекая под стыки во время значительных проливных дождей. Данную ситуацию можно немного поправить, выбрав черепицу с более высокими волнами.

Профлист (профнастил)

Этот вид кровельного покрытия требует уклон минимум в двенадцать градусов, что меньше нежели для металлочерепицы. Незначительные углы уклона нуждаются в двухволновом нахлесте, а углы от пятнадцати градусов – в нахлесте в двадцать сантиметров. Ширина каркаса становится выше с повышением наклона. У практической плоской кровли используют сплошной каркас, потому что при скоплении значительных объемов снежных масс может прогнутся крыша.

Гибкая черепица (мягкая кровля)

Каркас под данный вид покрытия является цельным основанием, выполненным из листов фанеры либо же ОСП. Минимальный наклон скатов для гибкой черепицы должен быть не меньше одиннадцати градусов.

Материалы на битумной основе

Для этого мягкого покрытия достаточно всего-навсего двух градусов. Для совсем незначительного наклона необходимо увеличить численность слоев крыши (ибо для плоской поверхности имеет огромное значение хорошая водонепроницаемость). Коль вы собираетесь использовать только один или два слоя, то необходимо выполнить наклон не меньше, чем пятнадцать градусов.

Еврошифер (Ондулин)

Для Ондулина необходим уклон минимум в одиннадцать градусов. Однако при использовании еврошифера на крыше с незначительным наклоном существует одно немаловажное условие: необходимо использовать каркас цельного типа.

Глиняная черепица и асбестоцементный шифер

Этот вид материала нуждается в наклоне ската в двадцать два градуса. Помимо этого, необходимо повнимательнее отнестись к расчету стропильной системы, ведь нагрузки от материала, имеющего немалый вес, будут значительными. А если еще взять во внимание скопление снежных масс либо же сильный шквал, то вообще получится, что необходимо повысить требования к опоре крыши. Стоит еще учесть то, что, если уменьшить склон, это приведет к увеличенной нагрузке на опору.

Как произвести расчет уклона кровли: несколько рекомендаций

Обсудим правильность расчета угла наклона крыши. Для начала заметим, что уклон можно измерять как градусами, так и процентами. Порой неискушенные строители могут спутать их между собой, что влечет оплошности в расчетах. А данные значения совершенно не равны друг другу. Хотя, соблюдая внимательность и используя особые таблицы, можно с легкостью перевести величины.

Соотношение градусов и процентов в уклоне крыши

1. Наклон, который измеряется в градусах, является настоящим углом между сводом и опорой. Он рассчитывается следующим образом: высоту конька делим на полширины кровли. Когда кровля ломаной формы, то берем часть ширины здания, которая расположена под этим участком кровли. Например, у здания простая кровля, ширина которой составляет десять метров. Высота конька – два метра. Проводим расчеты. Разделяем два на пять, в итоге выходит 0,4. В проценты переводится без проблем: множим получившееся число на сто. В итоге получаем сорок процентов.
2. Есть еще более легкий путь. Заходим во всемирную сеть, отыскивает калькулятор в режиме реального времени для расчета наклона крыши (подобных в интернет множество). Подставляем нужные значения, которыми являются ширина дома и высоту конька. Здесь без проблем высчитают и длину опоры в мгновение ока.
3. Следующий метод – он больше для тех, кто полагается на свои глаза и руки. Необходимо попросту взять и сделать замеры наклона, пользуясь для этого угломером, который еще называют уклономером. В наше время вариаций этого инструмента огромное количество- аналоговые и даже цифровые.
4. Учитывая то, что ширину здания изменить не получится, то изменять уклон плоскости кровли можно с помощью изменения конька. Но это можно делать лишь при тех условиях, что стены и основа здания надежные. После того, как строитель выберет подходящий наклон, он сможет найти высоту необходимого конька. Для этой цели можно использовать особые таблицы, где указаны коэффициенты, на них необходимо умножить полширины перекрытия (наклон указан).
5. На деле высоту конька можно узнать без проблем. Необходимо разметить две наружные стены здания (вдоль них будет проходить наш скат). Шнур натирается мелом, и натягивается как можно туже между данными пометками. Находим центр шнура, и тут устанавливаем планку. Планку располагаем строго перпендикулярно плоскости свода (лучше уточнить это при помощи уклонометра).

С помощью изменения положения веревки, относительно планки, пытаемся добиться требуемого наклона. Для чего иногда измеряем размер угла от стенки. Когда достигается требуемый результат, делаем пометку на планке. Отпиливаем данную часть, изготовляем образец для опор конька. Когда в опорах нет надобности, то на торцах кровли высчитываем высоту стыка пары стропил, для чего закрепляем рейки с натянутой веревкой.

Видео

На выбор сечения стропил и шага их установки существенное влияние оказывает собственный вес кровли, материал которой, в свою очередь, зависит от уклона скатов крыши.

Скаты одной кровли обычно устраивают с одинаковым уклоном, который выбирают в зависимости от кровельного материала, способа его укладки, архитектурных требований и экономических соображений, а также от района строительства. С крутых кровель, с уклоном 45° и более, быстро удаляется атмосферная вода и снег, что учитывают при строительстве зданий в районах с большим количеством осадков. Но с увеличением уклона повышается стоимость кровли. Например, при возведении кровли с уклоном 45° требуется в полтора раза больше материала, чем для плоской, а при уклоне крыши в 60° - в два раза больше. В тех районах страны, где бывают сильные ветры, наиболее рационально устраивать пологие кровли, так как ветровая нагрузка на скаты таких кровель меньше и наоборот, в заснеженных районах с несильными ветрами, лучше делать крутые скаты, уменьшая снеговую нагрузку за счет скатывания снега.

Уклон скатов крыш в различных нормативных документах выражается по разному: в виде безразмерных величин (отношения высоты к половине пролета), в процентах и градусах (рис. 1). Самое понятное определение уклона в виде безразмерных единиц. Когда крыша строится, то конечно же, никто не измеряет наклон скатов в градусах транспортиром. Если при строительстве отсутствует проектная документация, задающая высоту устройства конька, поступают проще: измеряют пролет здания, находят центр и от него вверх с помощью ровной деревянной рейки выносят высоту равную, например, половине пролета (уклон 1: 1) или трети половины пролета (уклон 1: 3), или любую другую. Процентное определение уклона, на взгляд многих строителей, только запутывает работу.

рис. 1. Взаимосвязь между безразмерной величиной уклона скатов крыши, углом в градусах и процентах

На уклон скатов крыши влияет и вид кровельного материала, так как при строительстве необходимо учитывать размер кровельного материала, способ его крепления, технологичность укладки и предусмотреть дальнейшую его ремонтопригодность и доступность обслуживания. Для скатных крыш применяют различные кровельные материалы: стальные оцинкованные листы, плоские и волнистые асбестоцементные и битумные листы, керамическую, цементную и металлическую черепицу, рубероид и другие.

Выбор кровельного материала определяет величину угла наклона крыши. Чем плотнее материал кровли и герметичнее его стыки, тем меньше может быть уклон крыши, и наоборот, чем мельче размеры штучного кровельного материала, например, черепицы, тем круче должна быть крыша. Это объясняется не только большим количеством соединений малоразмерных деталей, а значит, возможным протеканием, но и большим весом кровли. Чем тяжелее кровельный материал, тем больший угол наклона нужно придать скатам. Рекомендуемые уклоны скатных крыш приведены в таблице 1.

Необходимо отметить, что в таблице приведены рекомендованные практикой и нормативными документами уклоны скатов кровель из различных материалов и их усредненный вес на квадратный метр. Однако рынок строительных материалов намного богаче, фирмы-изготовители кровельных материалов постоянно совершенствуют свою продукцию: снижают вес и модернизируют технические характеристики изделий. При выборе конкретного материала на кровлю лучше использовать техническую документацию фирмы-изготовителя.

В вес кровли входит вес обрешетки. Обрешеткой называют несущий элемент кровли, к которому собственно крепится сама кровля. Различают два вида обрешеток: сплошная и разреженная (рис. 2). Чтобы определить требуемый вид обрешетки и шаг установки решетин, нужно заранее определиться с видом кровельного покрытия.

рис. 2. Обрешетки скатных крыш.

Разреженная обрешетка делается под жесткие кровельные материалы, то есть под те материалы, которые сами способны нести на себе снеговую и ветровую нагрузку и при этом не прогибаться и, тем более, не разрушаться. Разреженную обрешетку выполняют из деревянных жердей или пиленых брусков. В настоящее время в продаже появились П-образные оцинкованные металлические решетины. Шаг установки решетин и размер их сечения зависят от вида кровельного материала.

Под кровли из крупноразмерных штучных элементов: асбестоцементные листы среднего и унифицированного профиля длиной до 1,3 м и цементноволокнистые листы шаг раскладки обрешетки выбирают таким, чтобы под каждым листом оказалось три решетины. Обычно шаг решетин составляет 60 см под асбестоцементные и цементноволокнистые листы любой унифицированной длины. Сечение решетин обычно принимается 60×60 мм, можно и меньше, например, 40×60 мм, но тогда их нужно устанавливать чаще. Под волнистые целлюлозобитумные листы типа ондулин шаг обрешетки выбирается от имеющегося уклона скатов крыши. Он выбирается размером 45 см для уклонов от 1: 6 до 1: 4 и 60 см - для уклонов более 1: 4. Для крыш с уклоном скатов менее 1: 6 под ондулин делается сплошная обрешетка.

Под кровли из малоразмерных штучных элементов, например, из черепицы, шаг обрешетки принимается таким, чтобы каждая отдельная черепица легла на две решетины. Он может составлять от 16 до 40 см. Самый распространенный шаг примерно 33 см. При расчете веса кровельного покрытия лучше заранее определиться с выбором типа черепицы и уточнить шаг обрешетки. Обрешетку под черепицу при однослойном покрытии стелют из обрезных брусков сечением 50×50 или 50×60 мм, при двухслойном или тяжелой штампованной черепицей - сечением 60×60 мм.

При устройстве кровель из стального профилированного настила и его разновидности металлочерепицы, шаг решетин выбирается исходя из несущей способности материала. Обычно он составляет 35–40 см и равен поперечному шагу профиля металлочерепицы. Для обрешетки используются доски шириной примерно 100 мм.

Под мягкие кровельные материалы делается сплошная обрешетка. Применяемый для определения типа обрешетки термин - «сплошная» совсем не означает, что доски решетин прибиваются впритирку друг к другу. Обычно таким образом крепятся только две верхних и две нижних решетины, остальные образуют между собой зазор от 2 до 5 см. Решетины могут быть изготовлены из окромленого (ровного обрезанного с двух сторон по длине) или не кромленого теса толщиной 2–2,5 см. При применении не кромленых досок их располагают по скату кровли по типу комель к вершине, обзол с не кромленого теса должен быть обязательно снят.

Обрешетку под стальную кровлю выполняют сплошной или разреженной. Разреженную обрешетку делают из брусков сечением 50×50 мм, досок - 50×120 (140) мм, сплошную - из досок толщиной 30–40 мм. Бруски располагают через 200–250 мм друг от друга. Через каждые 1,4 м прибивают доски такой же толщины, как бруски, шириной до 140 мм (более широкие доски могут коробиться), которые необходимы для стыковки на них лежачих фальцев картин. Верх крыши - конек сбивают из досок шириной 200 мм.

В последнее время при использовании новейших кровельных покрытий стали часто использоваться контробрешетки. Контробрешеткой называют вторую, чаще всего сплошную обрешетку, выполненную под углом к первой. Угол наклона контробрешетки делают примерно равным 45°. Наклон решетин не только увеличивает пространственную жесткость крыши, но и позволяет сделать практически любую кровлю, за исключением, пожалуй, только черепичной, но при желании можно сделать и ее.

Сплошная обрешетка из досок в настоящее время почти не применяется ее заменили на сплошную обшивку скатов влагостойкой фанерой или плитами OSB (табл. 2).

Приблизительный вес материала кровельного покрытия можно принять по таблице 2, а вес обрешетки нужно рассчитать исходя из выбранного материала и конструкции кровли. Для деревянных обрешеток применяются бруски хвойных пород. Объемный вес одного кубометра древесины равен 500–550 кг/м³. Если будет использована фанера или OSB, то их объемный вес равен 600–650 кг/м³.

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°.

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.

От качества строительства крыши зависит надежность здания и комфортность проживания в нем. Конструкция ее выбирается оптимальной для местных условий эксплуатации. Особое значение имеет такой параметр, как уклон кровли, о чем и пойдет далее речь.

Угол ската крыши зависит не только от ее дизайна и особенностей фасада дома, от выбранного кровельного материала, но и от других факторов. Необходимо, прежде всего, учитывать климатические условия местности, где возводится здание. Там, где количество выпадающих в зимнее время осадков велико, предпочтительнее большой угол наклона крыши (в пределах 45-60 градусов): это способствует лучшему сходу снега, а значит снижению нагрузки на кровлю. Также становится менее вероятным оледенение поверхности перекрытия из-за уплотнения снежных покровов.

Если здание возводится там, где преобладает погода с сильными ветрами, желательно выбирать минимальный угол ската крыши для снижения парусности конструкции. В противном случае конструкции грозит быстрое разрушение. Чаще всего диапазон наклона в данном случае – 9-20 градусов.

Чем больше угол уклона ската кровли – тем легче с нее сходит снежный покров

Но в основном оптимальный угол ската крыши выбирается в средних значениях, то есть от 20 до 45 градусов. Он является подходящим практически для любого вида кровельного материала, к примеру, для очень популярных сегодня профнастила или металлочерепицы.

В местности с теплым климатом, где солнечных дней гораздо больше, чем пасмурных, более приемлемыми будут плоские крыши: их площадь меньше, чем у конструкций других видов, а значит нагревание от солнечных лучей будет происходить в меньшей степени. Но и такая конструкция не должна быть абсолютно горизонтальной: уклон плоской кровли должен быть, как минимум, в пределах 3-5 градусов. Минимальный уклон плоской кровли обеспечит нормальный сход дождевой и талой влаги.

Виды кровельных конструкций

Хозяйственные и подсобные сооружения часто возводятся с односкатной крышей: она просто монтируется и не требует больших затрат. По сути, такая постройка имеет разной высоты стены с уложенным на них перекрытием. Наклон перекрытия выбирается в пределах 9-25 градусов, что хорошо подходит для профнастила и металлочерепицы. Такая конструкция требует устройства вентиляции подкровельного пространства.

Но наиболее популярной является двускатная: две плоскости, расположенные под наклоном, соединяются по линии конька. Другие (торцевые) плоскости являются вертикальными и называются фронтонами. В них могут быть двери для выхода на балкон или наружную лестницу.

Существует множество вариантов конструкций кровельного перекрытия

Вальмовые перекрытия, наиболее популярными представителями которых являются четырехскатные, эстетически очень привлекательны. В таких случаях, особенно у более сложных конструкций, наклоны могут быть любыми: это зависит от выбранного дизайна и личных предпочтений застройщиков. Достоинство вальмовых крыш – в отсутствии ограничений на использование кровельного материала.

Вариант вальмовой конструкции – мансардная: чердачное помещение используется как жилое, поэтому требования к утеплению очень высоки. Свободное пространство под перекрытием образуется за счет высокого угла наклона всех скатов, в которых следует предусмотреть наличие мансардных окон.

Зависимость конструкции крыши от материала перекрытия

Прежде чем выбрать кровельный материал, следует изучить его технические характеристики: это поможет оптимально подойти к решению вопроса и подобрать наиболее надежный. Кроме того, существует правило, определяющее зависимость угла наклона скатов от применяемого кровельного материала.

Перечислим основные из них:

При выборе значения наклона следует учитывать прочностные характеристики кровельной конструкции: запаса прочности должно хватать не только на то, чтобы выдерживать собственный вес и массу кровельного материала, но также и на внешние нагрузки (порывы ветра, снег). Также от наклона ската зависит и тип обрешетки для укладки большинства материалов: при малых значениях этого параметра монтируют либо сплошную обрешетку, либо с небольшим шагом (350-450 мм). При возведении любой крыши, а тем более плоской, необходимо устройство системы уклонов и водоотведения. Если площадь особенно велика – потребуется дополнительный слив.

Расчет угла наклона

Конструкция должна отвечать таким требованиям: быть достаточно прочной, обеспечивать надежную защиту от атмосферных осадков, обладать хорошей термо- и звукоизоляцией. Важно также, чтобы был доступ для ремонта и эксплуатационного обслуживания. Как рассчитать угол наклона крыши, чтобы выполнялись все эти условия? Специалисты рекомендуют применять простые варианты ее устройства, к которым относятся односкатные, двускатные, вальмовые (и полувальмовые), мансардные.

Кровли могут иметь конструкцию любой сложности, с различными углами уклона

Односкатные наиболее удобны для веранд, пристроек и хозяйственных строений. Принцип создания односкатной – такой же, что и других видов: выполняется монтаж стропил, обрешетки, после чего – укладка кровельного материала. Последнее играет решающую роль: для профнастила требуется угол от 8-11 градусов (лучше делать 20), для металлочерепицы – минимум 25, для шифера и фальцевой кровли – 35 градусов.

Если климатические условия позволяют, лучше делать кровлю с уклоном в 45 градусов: это позволит пренебречь расчетами, связанными с массой снега. Это практически идеальная односкатная крыша: угол наклона не затруднит ее монтаж и облегчит обслуживание (снег не будет накапливаться на ее поверхности). Но в данном случае придется усилить стропила и обрешетку, так как давление ветра на конструкцию увеличивается в 5 раз. Следует также учитывать, что это потребует больших расходов на материалы – примерно в 1,5 раза.

Кровельный материал необходимо выбирать в зависимости от уклона крыши

Как видно из графика, каждому наклону соответствует определенная группа кровельных гидроизоляционных материалов. Всего их – 11, при этом наклонные линии соответствуют углу наклона ската. Жирной линией обозначается, как относится высота конька к ½ ее заложения. Видно, что отрезок h равен половине горизонтального отрезка, обозначенного дробью ½. Цифры в вершинах полукруглых шкал соответствуют углу наклона (в градусах), вертикальная шкала тоже обозначает в процентах. Выбирая какую-либо конфигурацию крыши, следует придерживаться данных рекомендаций и приобретать подходящие для облюбованного варианта кровельные материалы.

Для того чтобы было ясно, как производится расчет угла наклона крыши, приведем пример вычисления наименьшего угла уклона перекрытия с гидроизоляцией из черепицы. На графике находим полукруглую кривую, соответствующую данному покрытию: это будет кривая, обозначенная цифрой 2. Отслеживая ее до места пересечения с вертикальной шкалой, обнаруживаем, что минимальный уклон такой кровли равен 50%.

Учитывая тот факт, что уклон ската – это отношение высоты конька к ½ его заложения, вычисляем уклон. То есть, при высоте конька h = 4 м и заложении, равном L = 15 м, уклон будет определяться, как h:(L/2) = 4:(15/2) = 0,53. Для отображения в процентах умножаем полученный результат на 100 и получаем 53%. Такое значение этого параметра гарантирует хорошее отведение дождевой воды. Минимальный уклон в ендове – 1%.

Особенности расчета двускатной кровли

Двускатная кровля является наиболее удачной и распространенной конструкцией. Причин тому несколько: высокая надежность, относительная простота, дешевизна конструкции. При сооружении кровли далеко не все правильно выбирают оптимальный угол наклона двухскатной крыши.

В районах сильных ветров, надо производить расчет двухскатной крыши так, чтобы ее наклон не стал причиной слишком сильных ветровых нагрузок. Чем больше угол наклона конструкции, тем выше ее парусность.

Нельзя уменьшать его до значений, меньших 25 градусов: осадки будут хуже удаляться с крыши, и в подкровельном пространстве может появиться сырость. Делать его большим 60 градусов также не рекомендуется: сильный порыв вера может разрушить кровлю. Крыша не обязательно должна иметь симметричные скаты: если ориентировать строение более пологим скатом в южную сторону – крыша будет лучше сохнуть после дождя.

Условия применения кровельных материалов в зависимости от угла уклона

Полезная площадь мансарды и система водоотведения

Полезная площадь мансардного помещения зависит от конструкции кровли: чем больше угол уклона, тем больше будет площадь и наоборот (на рисунке 2 это наглядно показано). Сооружая мансарду, приходится искать компромисс между площадью, которую можно будет легко использовать, расходами на строительство крыши и прочностью конструкции.

Способ отвода атмосферных осадков также может быть различным. Различают наружный или внутренний организованный и неорганизованный – только наружный. Последний предполагает установку водосточных труб и желобов, при этом настенные и подвесные системы монтируют на кровлях с уклоном, большим, чем 15%. Желоба крепятся с минимальным уклоном в 3 градуса, их борта изготавливают высотой около 120 мм.

От угла наклона кровли зависит полезная площадь мансарды

Между трубами должно быть расстояние не больше 23 м. Сечение трубы должно обеспечивать нормальное отведение воды и выбирается в зависимости от площади ската. Наружные водостоки организованного типа более пригодны для местности с теплым климатом. Внутренние водостоки применяются для холодных климатических условий. Состоят такие системы из воронки для приема воды, стояка, выпуска и отводной трубы. Главное условие – отвод воды должен обеспечиваться при любой температуре воздуха.

Устройство кровли – очень ответственное дело, требующее участия работников высокой квалификации. Ошибки монтажа могут дорого стоить хозяевам дома. Чтобы избежать неприятностей, работы по сооружению кровли следует поручить специалистам, обладающим достаточным опытом: это будет гарантией надежности здания и уюта в нем.

Каждый потенциальный домовладелец должен знать, как рассчитать угол наклона крыши загородного дома или дачи, ведь от угла наклона зависит не только стоимость кровельного материала и строительных работ, но и сама безопасность проживания. Правильная геометрия кровли позволяет сэкономить на стройматериалах и создать конструкцию, препятствующую накоплению на крыше снеговых шапок и ледяных глыб, обрушение которых может повредить и строению, и домочадцам. Поэтому в данной статье мы приведем методики расчета оптимального угла наклона ската.

В жилых домах можно использовать четыре основные разновидности крыш. Односкатный вариант подойдет пристройке или флигелю, но совершенно не смотрится на основном строении. Единственный настоящий плюс данного типа – это минимальный расход кровельного материала, но с безопасностью тут могут быть проблемы. На плоском скате задерживается практически весь выпавший снег, поэтому такие крыши чистят вручную, выбираясь на скат.

Для двускатной крыши не требуется построение сложного каркаса

Щипцовый вариант, построенный на основе двух скатов, позволяет создать безопасную кровлю, с которой будут сходить снеговые шапки любой толщины. Кроме того, двускатная крыша выглядит очень презентабельно и не требует строительства сложного каркаса. Вальмовый вариант и его производные – это четырехскатная конструкция со сложным каркасом и относительно небольшим расходом кровельного материала. Построить такую конструкцию способны далеко не все специалисты – обилие стыков (особенно в мансардном или полувальмовом варианте исполнения) требует больше умения и времени на сборку кровли. Ведь в случае ошибки она будет течь, затапливая жилой дом.

Многощипцовый вариант – это многоскатная конструкция сложной формы. Такой вариант построят лишь опытные кровельщики. На многощипцовую крышу уходит больше стройматериала и времени, что делает этот вариант самым дорогим из возможных. Причем усложненная форма (у такой кровли бывает пять и более скатов) может как украсить, так и перегрузить экстерьер жилища, создавая ощущения избыточной сложности, вызывающей чувство раздражения у людей с тонким архитектурным вкусом.

И если выбирать по соотношению простоты конструкции и проводимых расчетов, объема используемого стройматериала и презентабельности экстерьера, то лучшим вариантом будет щипцовая кровля с двумя скатами. Именно такую конструкцию мы и будем рассматривать, пытаясь понять, как рассчитать угол наклона крыши для загородного дома или дачи.

Перед вычислением оптимальной геометрии крыши для понимания процесса и применяемой терминологии вы должны ознакомиться с ее конструкцией. Это не отнимет много времени, поскольку выбранный нами вариант состоит из 7 оригинальных элементов:

1. 1. Мауэрлата – бревна в основании каркаса, которое укладывают на несущую стену.
2. 2. Конька – верхней грани кровли. В нашем случае это не совсем деталь, а место сопряжения скатов кровли.
3. 3. Лежня – балки под коньком крыши, укладываемой на одном уровне с мауэрлатом.
4. 4. Стойки – вертикальной балки, соединяющей лежень и коньковый прогон (балку под верхней гранью).
5. 5. Стропила – балки, опирающейся на мауэрлат и коньковый прогон крыши.
6. 6. Обрешетки – чередования продольных реек, укладываемых поверх стропил и образующих основу каркаса для ската крыши.
7. 7. Подкоса – балки, укладываемой под прямым углом к стропилу и протянутой до точки сопряжения стойки и лежня.

В основании каркаса лежат бревна, которые размещаются на несущих стенах (мауэрлата)

Общее число элементов зависит от их функционального назначения. Например, лежень у крыши всегда один, а мауэрлата – как минимум два. Число стропил всегда парное и равно количеству подкосов. Ну, а число стоек определяют, разделив сумму стропил на два. Ведь на каждую пару стропильных ног приходится только одна стойка. А теперь о самом главном – вычисляемые нами углы кровли образуются плоскостью основания (горизонталью) и линией стропила, уложенного под углом к мауэрлату.

Технически наклон крыши может изменяться в пределах от 0 до 90 градусов. В первом случае у нас получится плоская кровля, а во втором – односкатная (второй уклон должен быть меньше 90°).

Снеговая нагрузка - важный фактор для определения угла наклона крыши

Геометрия крыши с двумя скатами и углами отличается от предельных значений, но не может быть любой, возможное значение уклона стропил определяют под влиянием следующих факторов:

• Ветровой и снеговой нагрузки. Правильный уклон должен помочь сэкономить на строительстве каркаса. Ведь чем выше такая нагрузка, тем больше понадобится стропил, стоек и подкосов.
• Типа кровельного покрытия. Каждая разновидность конструкционного материала кровли накладывает ограничение на минимальное и максимальное значение вычисляемого угла.
• Стоимости строительных материалов – чем меньше уклон, тем дешевле конструкция. Ведь если уклон крыши равен нулю, то площадь ската равна габаритам кровельного перекрытия. А с увеличением уклона растет и площадь ската. И если вы выбрали дорогой стройматериал, то правильный уклон поможет сэкономить на его покупке.
• Габаритов самого строения – высота конька должна соответствовать расстоянию между мауэрлатами. Иначе вы получите искаженные пропорции и нарушите эстетику экстерьера дома.

Причем все упомянутые выше факторы взаимосвязаны, поэтому их рассматривают только в комплексе, когда высчитывают оптимальную геометрию кровли. Как это сделать? Об этом мы поговорим ниже по тексту.

Оптимальный угол наклона двухскатной крыши не должен приводить к увеличению снеговой и ветровой нагрузки, искажать экстерьер дома и вынуждать покупать больше кровельного и строительного материала. Поэтому для определения его величины мы будем последовательно двигаться по всем упомянутым параметрам, подбирая оптимальный размер для каждого из них. После чего мы вычислим уклон по среднему значению и допустимым пределам для кровельного материала.

Наиболее оптимальный угол наклона двухскатной крыши - около 37 градусов

Для ветровой нагрузки оптимальный уклон – это 0 градусов. В этом случае он не добавляет высоты строению. Поэтому все многоэтажные дома имеют плоскую кровлю. Кроме того, нулевой уклон дает минимальную площадь ската. В этом случае она равна площади перекрытия (потолка или пола). Для снеговой нагрузки оптимальный угол – это 60 градусов. Крыши с такими углами не накапливают снег на скатах, что позволяет не принимать во внимание снеговую нагрузку как таковую. В итоге средний уклон по снегу и ветру равен 30 градусам ((0+60)/2). Эта величина лежит за пороговым значением (25 градусов), позволяющим уменьшать расчётную снеговую нагрузку на 30 процентов и не наращивает нагрузку от ветра.

Оптимальный экстерьер дает соотношение высоты стойки и расстояние между мауэрлатом и лежней в пропорциях 3:4 или 1:1 (в случае с эксплуатируемой кровлей). То есть тангенс угла уклона в данном случае будет равняться 0,75 (3/4) или 1,0 (1/1), что соответствует углам 37 и 45 градусов. Средний угол по экстерьеру и ветровой/снеговой нагрузке равен 37,5 градусам ((30+45)/2), что соответствует оптимальной пропорции 3:4 (соотношение между высотой конька и половиной ширины строения со стороны фронтона).

То есть оптимальный угол ската должен находиться максимально близко к 37 градусам. Причем в заснеженных регионах его можно приблизить к 45 или даже 50°, а в южных областях – уменьшить до 30°. Ведь снеговая и ветровая нагрузка даже в средней полосе России соотносятся в пропорции 4:1. На квадратный метр кровельной конструкции в среднем давит около 200-210 килограмм снега или эквивалент 35-40 килограмм ветра. Поэтому противодействие снегу в наших широтах будет более актуальным.

С точки зрения кровельных материалов угол 37° позволяет использовать при обустройстве крыши такие разновидности, как двухслойный рубероид (толь), оцинковка с фальцами, шпунтованная черепица, шифер.

Как видите, под этот угол можно подобрать материал на любой вкус и кошелек. С позиции рационального использования пространства этот угол выгоден еще и тем, что обустроенная внутри крыши мансарда даст не менее 4 квадратных метров полезной площади на каждый метр длины лежня, а площадь внешнего покрытия будет колебаться в пределах 13 м 2 на метр длины конька. То есть 37° будут выгодны еще и с экономической точки зрения.