Минимальный уклон стальной кровли. Как выбрать оптимальный угол крыши для схода снега? Как рассчитать уклон кровли: какой способ лучше
Выбор типа кровли, определение угла наклона и прочих параметров крыши – важная и ответственная задача, требующая знания нормативов и учета климатических особенностей в регионе. В статье дается описание плоской кровли, ее достоинств и особенностей. Подробно объясняется, для чего нужен и каким образом делается уклон плоской кровли. Информация будет полезна всем владельцам участков, планирующих строительство жилого дома, вспомогательных или хозяйственных построек.
Строение плоской кровли
Плоская кровля представляет собой единое полотно, не разделенное на отдельные участки, имеющее определенный наклон для организации стока воды. Существуют здания сложной архитектуры, состоящие из нескольких отделений с разным уровнем высоты. Каждая часть обычно имеет собственную кровлю, но общие правила для каждого отдельного участка сохраняются.
Плоские кровли традиционны для архитектуры южных стран, но в северных регионах используются преимущественно для нежилых строений – хозяйственных или вспомогательных. Причина такого отношения – обилие осадков, которых в таких количествах не бывает в регионах, близких к экватору.
Традиционное устройство плоских кровель состоит из опорной системы (стропил), образующей наклонную плоскость с выбранными параметрами. Поверх стропильной системы создается настил из досок, на котором крепится кровельное полотно. Такая конструкция проста, возводится достаточно быстро и позволяет обеспечить вывод влаги из подкровельного пространства.
Недостатком является использование древесины, имеющей склонность к короблению, гниению и представляющей пожарную опасность. Кроме того, деревянные стропила имеют ограниченную несущую способность, требующую тщательного расчета на соответствие снеговым нагрузкам. Немалую опасность представляет собой воздействие ветра, сильные порывы которого способны сорвать кровлю, причинив при этом значительные разрушения.
В целях увеличения прочности и повышения несущей способности плоских кровель разработана методика строительства, при которой от строительства стропильной системы отказываются, заменяя ее плотным насыпным слоем – разуклонкой. она укладывается под определенным углом к горизонту, образуя наклонную плоскость, на которую укладывается кровельное покрытие. В результате опорной системой становится перекрытие верхнего этажа, а разуклонка плоской кровли усиливает ее и образует требуемый угол наклона, оптимальный для данных условий и материалов.
Достоинства плоских кровель
Основное достоинство плоской кровли заключается в простоте и экономичности строительства. Такая поверхность удобна и безопасна, позволяет производить обслуживание или ремонтные работы в оптимальных условиях. Площадь поверхности такой крыши значительно меньше, чем у скатных конструкций, что позволяет существенно экономить на кровельном материале.
Дополнительным преимуществом плоских крыш является удобство и простота установки на них различных технических приспособлений и оборудования – спутниковых антенн, солнечных батарей и т.п. упрощается ремонт и обслуживание техники, которое может производиться в любое время года.
Существуют плоские крыши, поверхность которых оборудована под газоны, бассейны, уголки отдыха и прочие участки. В этих случаях использование поверхности наиболее эффективно, хотя и требует существенных затрат на оформление и обслуживание площадок.
Уклон для плоской крыши: прихоть или техническая необходимость
Уклон – это необходимость, которую вызывает обилие осадков. Дождевая или талая вода должна иметь возможность вывода с поверхности, иначе кровельное покрытие будет быстро разрушаться и выйдет из строя. В летнее время застой дождевой воды спровоцирует агрессивное воздействие химических элементов и кислорода, растворенных в массе осадков. В зимнее время наличие влаги еще опасней – при понижении температуры она замерзнет и начнет расширяться. Мельчайшие трещины поверхности, куда проникнет влага, станут увеличиваться.
На нашем сайте Вы можете ознакомиться с самыми . В фильтрах можно выставить желаемое направление, наличие газа, воды, электричества и прочих коммуникаций.
Для организации оперативного стока воды необходим хотя бы минимальный уклон плоской кровли, позволяющий воде самотеком удаляться с крыши. Оптимальным вариантом решения проблемы для крыш большой площади является разуклонка плоской кровли материалами насыпного типа, образующая плоскость с нужным углом и параллельно выполняющая функции утепления и звукоизоляции.
Минимальный и максимальный уклон плоских кровель по СНиП
Угол наклона кровли – величина, регламентированная техническими нормативами. В СНиП имеется СП 17.13330.2011, или, проще, в Своде правил кровли. В нем определяются нормативные значения угла наклона кровельного покрытия в зависимости от конструкции крыши, а также – используемых материалов. Значения, которые имеет разуклонка плоской кровли, СНиП определяет в соответствии со свойствами поверхности различных кровельных покрытий. Степень шероховатости металлического полотна намного меньше, чем у мягких или волнистых поверхностей.
Величина уклона измеряется в различных единицах :
В процентах .
Отношение высоты к длине .
В градусах .
Такое обилие единиц измерения вызвано спецификой строительных работ – производить контроль угла с помощью транспортира на площадке намного сложнее, чем измерить линейные размеры.
Несколько сложнее обстоит ситуация при строительстве кровли с большой площадью. Делать уклон в таких условиях не всегда рационально. Решением вопроса становится уклон плоской кровли с внутренним водостоком, когда все полотно делится на относительно небольшие участки с водосточными воронками. Вода, попадая в них, выводится по системе трубопроводов в ливневую канализацию. Такая конструкция крыши сложнее и требует создания системы водосточных коммуникаций, но на больших зданиях этот вариант является оптимальным.
На практике углы наклона гораздо меньше и во многом зависят от местных климатических условий. Основными факторами , влияющими на выбор, являются:
Количество снега в зимний период.
Сила ветров , преобладающих в данном регионе.
Вес снега составляет значительную нагрузку. Определить его можно по таблицам в приложениях СНиП, где указаны среднегодовые значения по разным регионам страны. Чем ниже угол, тем меньше возможность самостоятельного схода снеговых масс. При этом, большой угол наклона увеличивает ветровые нагрузки, опасные тем, что кровельное покрытие может быть сорвано с опорной поверхности. Разрушения, происходящие при этом, могут привести к человеческим жертвам и угрожают не только данной постройке, но и всем объектам, расположенным поблизости.
Выбор угла основан на величине ожидаемых нагрузок и принимается в соответствии с ними. Если конструкция крыши состоит из прочных материалов, способных выдерживать статичную нагрузку от веса снега, то обычно стараются минимизировать ветровые воздействия, имеющие динамичный характер и непредсказуемое направление.
Как рассчитать уклон плоской кровли
Специализированный расчет угла наклона – крайне сложная инженерная задача. Требования СНиП в этом вопросе имеют рекомендательное значение и определяют только допустимые пределы для каждого вида кровельного покрытия. Для неподготовленного человека выполнение подобного расчета недоступно и даже опасно. Необходимо, чтобы проектирование выполнялось грамотными и опытными специалистами.
Как вариант, можно воспользоваться онлайн-калькулятором, которые в избытке имеются в сети интернет. Полученное значение рекомендуется продублировать на другом ресурсе, чтобы сравнить данные и сбалансировать результаты. Необходимо учитывать, что онлайн-расчеты имеют лишь рекомендательное значение и не должны использоваться при строительстве ответственных конструкций.
Кровельные материалы для плоской крыши в зависимости от угла ее уклона
Выбор кровельного материала в первую очередь должен быть обусловлен углом наклона крыши. Существует масса вариантов :
Кровли из штучных материалов и волнистых листов
Металлическая кровля .
Мягкая кровля .
Образовать угол наклона можно с помощью создания опорной конструкции нужной конфигурации или путем засыпки поверхности наклонным слоем утеплителя. Существуют и специализированные виды материалов, например – клиновидный утеплитель от фирмы Технониколь, разуклонка кровли с которым создается путем укладки плит специфической формы.
Выбор наиболее подходящего материала производится путем сопоставления местных климатических условий, параметров постройки, возможностей и предпочтений владельца. Все эти факторы одинаково важны, но приоритет в принятии решений рекомендуется отдать представителям строительной компании, обладающим опытом и специальными знаниями.
Видео описание
В видео можно увидеть устройство плоских кровель:
Заключение
В завершение следует отметить увеличение количества построек с плоской кровлей. Мода на подобные архитектурные решения, пришедшая из Европы, требует использования соответствующих технологий и материалов. Подходить к строительству с обычными мерками, распространенными в России, нерационально и непрактично. Для построек с плоскими кровлями требуется создание специального проекта, учитывающего особенности климата, свойства материалов, гидрогеологические условия.
В гражданском малоэтажном строительстве наиболее распространённым, рациональным и экономически целесообразным видом крыши опытные строители называют скатные конструкции. Они могут состоять из одного, двух, трех или даже четырех скатов, плоскостей, смыкающихся в одной точке, называемой коньком. От плоских кровель скатные отличает угол наклона, который согласно строительным нормам должен превышать 2,5 градуса. Выбор уклона – важный этап создания проекта, от которого зависит прочность, несущая способность и долговечность конструкции. В этой статье мы расскажем, как правильно выбрать угол наклона, чтобы облегчить сход снега в зимний период.
Угол наклона крыши – параметр инженерного расчета кровельных конструкций, отражающий отношение высоты конька к ширине основания ската. Скатные кровли могут иметь уклон 2,5-80 градусов, однако, оптимальный диапазон значений угла наклона составляет 20-450. От этого параметра зависит площадь скатов, ветроустойчивость и снеговая нагрузка. В специальной литературе встречаются следующие термины:
- Минимальный уклон. Минимальный угол наклона в целом для составляет 2,5 градуса, но в зависимости от используемого гидроизоляционного материала этот параметр может увеличиваться. Меньше всего минимальный угол у рулонных битумных и мембранных покрытий, он составляет 2-4 градуса. Минимально допустимое значение для металлочерепицы и профнастила составляет 11-12 0 , для керамической черепицы – 22 0 .
- Оптимальный. Оптимальным называют наиболее подходящий уклон крыши в данных климатических условиях при использовании определенного гидроизоляционного материала. Оптимальный угол наклона обеспечивает самостоятельный сход снега, облегчая обслуживание кровли.
Важно! Уклон крыши может выражаться в градусах, в процентах или в виде соотношения сторон. Чтобы вычислить этот параметр кровельной конструкции, необходимо разделить половину ширины фасада на высоту, а затем умножить на 100 процентов.
Критерии выбора
Выбор уклонности основывается на инженерном расчете, учитывающем климатические условия зоны, где ведется строительство, характеристики кровельного покрытия и несущую способность стропильного каркаса. Чтобы конструкция получилась надежной, необходимо принимать во внимание следующие критерии:
- Ветровая нагрузка. Чем круче кровля, тем сильнее ее парусная способность. Поэтому в регионах с сильным, порывистым ветром предпочтительнее более пологие кровельные конструкции. Хотя с другой стороны, с низкоуклонных скатов ветром может срывать гидроизоляционный материал.
- Снеговая нагрузка. Чем больше снеговая нагрузка, тем более крытыми делают скаты. Угол наклона кровли 40-45 градусов обеспечивает самостоятельный сход снега с поверхности кровельного материала.
- Характеристики финишного покрытия. У каждого покрытия для возведения кровли существует оптимальный уклон, который необходимо учитывать при проектировании конструкции.
- Несущая способность каркаса. Чем меньше сечение элементов каркаса и больше расстояние между ними, тем выше круче должен быть скат, чтобы выдержать снеговую нагрузку.
Оптимальный показатель для облегчения схода снега
Лимитирующим фактором при выборе угла наклона кровельных скатов в средней полосе России является высокая снеговая нагрузка, характерная для этой местности. Большое количество снега, выпадающее в зимний период, повышают давление на стропильную систему, приводя к деформациям каркаса и кровельного материала конструкции. Опытные мастера считают, что существует устойчивая корреляция между уклоном и сопротивлением снеговой нагрузке:
- Если он меньше 30 градусов, то происходи накапливание снега на поверхности скатов. Снежные наносы и наледь имеет значительную массу, из-за которой повышается нагрузка на стропильный каркас, достигая критических показаний. Однако, часть снега сдувается с поверхности ветром. Если угол наклона кровли находится в этом диапазоне, то снегозадержатели на нее не устанавливают, особенно если кровельный материал имеет шероховатую поверхность.
- При значении, равном 0 градусов (т.е. для плоских крыш), снеговая нагрузка на поверхность достигает максимальных значений. Снег на таких конструкциях скапливается в большие сугробы, которые приводят к обрушению каркаса, если крышу периодически не чистить.
- Если он кровли составляет 45 градусов и выше, то в расчетах нагрузки на стропильный каркас весом снега можно пренебречь, так как снег со скатов соскальзывает самостоятельно, не задерживаясь на скате. Чтобы обезопасить эксплуатацию кровли, имеющей большой угол наклона, на нее устанавливают снегорезы, разрезающие пласт снега при сходе на более тонкие пластины, имеющие меньшую скорость и энергию падения.
Учтите! Согласно строительной климатологии территория России разделяется на 8 климатических зон, каждой из которых соответствует своя среднегодовая снеговая нагрузка. Это справочное значение используют для расчета уклона крыши, толщины сечения элементов стропильного каркаса и выбора кровельного покрытия.
Влияние на конструкцию
Важно, что изменение уклона для облегчения схода снега сильно влияет на конструкцию кровли в целом. Увеличение крутизны влечет за собой следующие последствия:
- Увеличение веса кровельного пирога. Вес 1 квадратного метра кровельного пирога с уклоном 50 градусов в 2-2,5 раза выше, чем кровли с уклоном 2 градусов.
- Увеличение площади скатов. Чем круче кровля, тем больше площадь ее скатов, тем больше расход, а, следовательно, и стоимость кровельного материала.
- Облегчение стропильного каркаса. В отсутствии снеговой нагрузки, можно облегчить каркас крыши, чтобы сэкономить на древесине.
- Невозможность использования рулонных материалов. Если уклон кровли превышает 40 градусов, не рекомендуется использовать битумные и мембранные рулонные материалы, так как они под воздействием высокой температуры могут просто «сползать» вниз.
Опытные мастера отмечают, что правильный выбор помогает увеличить срок службы кровельных конструкций, облегчить эксплуатацию и обслуживание крыши в условиях снежных российских зим. Ошибки в проекте, связанные с неправильным выбором оптимального угла приводят к деформациям стропил, обвалу обрешетки, заливанию атмосферной влаги в межшовное пространство во время косого дождя или при оттепелях.
Видео-инструкция
Во всем земном шаре существуют тысячи и тысячи архитектурных традиций в плане внешнего вида крыш. Но современные архитекторы полностью изменили представление о культуре загородного строительства, введя односкатные формы крыш как идеально сочетающиеся с ландшафтным дизайном и многообразные в исполнении. Конечно, задали это новый модный тон жители Австралии, где отсутствие снегов вообще как природного явления позволяет им творить с архитектурой жилых домов все, что фантазия продиктует.
Но в снежных регионах России такую крышу строить можно, но с соответствующим уклоном и в правильном направлении. Одним словом, главный параметр функциональности – угол наклона односкатной крыши, высчитывать который мы сейчас научим вас.
Шаг 1. Рассчитываем постоянные и динамические нагрузки
Первым делом рассчитайте нагрузки на односкатную крышу. Их принято делить на постоянные и динамические. Первые – это вес кровельного покрытия, которые всегда находится на крыше, такие установки, как антенны и тарелки, дымоход и прочее. Т.е. все то, что будет на кровле и днем, и ночью.
А динамические нагрузки, или, как их еще называют, переменные, – это те, что бывают время от времени: снег, град, человек, ремонтные материалы и инструменты. А еще ветер, который ну очень любит срывать односкатные крыши ввиду их парусности.
Снеговые нагрузки
Так, если сделать уклон односкатной крыши в 30°, зимой снег будет давить на нее с силой по 50 кг на каждый квадратный метр. Просто представьте, что на вашей крыше будет сидеть по одному человеку на каждый метр! Вот такая нагрузка.
А если поднять крышу до выше 45°, снег с большой вероятностью и вовсе не сможет задержаться (еще это зависит от шероховатости кровельного покрытия). Но для средней полосы России, где снегопады умеренные, односкатную крышу достаточно делать и в пределах 35-30°:
Минимальный угол, который должен быть, чтобы снег смог сходить с односкатной крыши сам – это 10°. А максимальный – 60°, ведь делать крышу более крутой уже нет смысла. То же самое касается и снега, который еще больше цепляется за такую крышу.
Вот почему владельцы односкатных хозяйственных построек зимой часто берутся за лопату. Спасает только площадь покрытия: чем она меньше, тем меньше вероятность того, что снег сможет прогнуть материал.
Ветровые нагрузки
А вот в ветреных регионах строить крыши с крутыми скатами нельзя вообще. Для сравнения: уклон односкатной крыши в 11° испытывает ровно в 5 раз больше силу ветра, чем скат в 45°. Ввиду этого учтите, что односкатную крышу всегда делают низкой частью к подветренной стороне.
Комбинированные нагрузки
А еще обязательно рассчитайте для односкатной крыши такой значение, как сочетание максимально неблагоприятных постоянных и временных нагрузок. Т.е. ту критическую точку, которую должна уметь выдерживать стропильная система. Об этом, кстати, нередко забывают! Думают, вот, снег крыша выдержит, ветер тоже…
А что, если вам с другом придется в сильную бурю и снегопад вылезти на крышу? Рассчитана ли конструкция одновременно и на снег, и на ветер, и на ноги хотя бы двух человек? Вот так и случаются неприятности.
Шаг 2. Подбираем уклон крыши
Уклон односкатной крыши – в довольно широком диапазоне: от 6° до 60°. Все зависит от местности, в которой вы собрались строиться: если вам нужно успешно сбрасывать тонны снега каждую зиму, тогда делайте скат покруче, если планируете защититься от ветра – тогда более пологой. А еще от многих других факторов, в том числе и эстетических.
Крутые односкатные крыши
Чем больше угол у такой крыши, тем быстрее по ней стекает вода в желоба. Здесь не будут задерживаться ни листья, ни грязь, а потому само кровельное покрытие прослужит намного дольше. Кроме того, на такой кровле больше видна визуальная эстетика выбранной гибкой черепицы или металлопрофиля, что часто играет большую роль для хозяев.
Малоуклонные односкатные крыши
Скорость стекающей дождевой и талой воды на малоуклонных скатах намного ниже, а потому здесь есть риск застаивания воды, собирания грязи и застревания льда. На таких кровлях быстро развивается мох и налипает листва. Особенно, если кровельное покрытие шероховато.
Что же касается дождевой воды, то главное требование к кровле, чтобы вода на ней при таянии снега или после дождя на оставалась на поверхности кровельного материала, а легко скатывалась. Если же она имеет слишком низкий уклон (для определенной местности), то жидкость будет подолгу стоять во всех неровностях и швах. И чем дольше – тем больше у нее шансов проникнуть внутрь и создать много проблем в виде сырости, испортившегося утеплителя и коррозии металлических элементов крыши:
Но, если над такой постройкой возвышается большая крыша дома, то ничего страшного:
Но здесь все равно есть свой плюс: чем меньше угол наклона односкатной крыши, тем более близка геометрия внутренних помещений к традиционному кубу. А, значит, воспринимается легче и используется с большей пользой.
Поэтому, чем ниже угол наклона такой крыши, тем больше нужно заботиться о ее гидроизоляции, чтобы талые и дождевые воды не смогли проникнуть в стропильную систему. А потому здесь уже нужные такие кровельные покрытия, как мембраны, рулонная изоляция или цельные листы.
Со стандартным углом наклона односкатная кровля строится так:
Минимальный угол односкатной крыши
Односкатную крышу, угол которой всего 3-5%, нередко делают инверсионной. Т.е. подвергают ее определенным дополнительным нагрузкам: ходят по ней, выращивают на ней сад или даже используют как открытую террасу. Как здесь:
Кроме того, при определенном угле односкатная крыша направляет поток воздуха в нужном направлении, захватывая осадки и отводя их. Помните об этом!
Шаг 3. Определяемся с требованиями к уклону
В функциональном плане односкатные крыши делят на три основных типа: вентилируемые, невентилируемые и комбинированные. Рассмотрим каждый вариант подробнее.
Вентилируемая конструкция
Такие обустраивают в строениях закрытого типа. В качестве вентиляции служат продухи и специальные пустоты между изоляционными слоями, через которые воздух, проходя, захватывает капельки влаги из утеплителя и выносит их наружу.
Если такой вентиляции не обеспечить, тогда влага будет оставаться внутри утеплителя (а она все равно в него попадает, хоть и понемногу), и утеплитель начнет отсыревать, портиться. И в итоге разрушаться будет постепенно весь кровельный пирог.
Но у вентилируемой односкатной кровли есть свои ограничения. Так, угол наклона у нее может быть только в пределах от 5% до 20%, иначе воздух не сможет эффективно проходить через продухи.
Невентилируемая конструкция
Этот тип односкатной крыши преимущество строят на террасах и хозпостройках. Обычно угол такой крыши находится в интервале всего 3-6%, хотя никаких ограничений к нему нет.
Вентиляция в таких крышах не нужна потому, что воздух в помещении без стен или с часто открытыми широкими дверьми (как в случае с гаражом) и сам хорошо вентилирует, унося на улицу любые водяные пары. Которые, к слову, и сами по себе особо не образовываются в подобных постройках:
Комбинированная конструкция
Такие крыши совмещают устройство обоих предыдущих видов. Здесь нужный уклон крыши придается за счет теплоизоляции. Получается экономно, но зимой придется постоянно счищать снег.
Но и устройство такой односкатной крыши уже другое, ведь к переменным и статическим нагрузкам теперь добавляются еще и динамические. И обычно все выглядит так: снизу профнастил, на нем – два слоя утеплителя и хорошая гидроизоляция.
Зависит угол односкатной крыши также от таких параметров, как типа соединения стропил к мауэрлату или стенам. Давайте разберемся подробнее.
Шаг 4. Вычисляем точный угол ската
Углом односкатной крыши принято называть угол, под которым стропила и скат крыши наклонены к горизонтальной плоскости потолка. Причем отнеситесь серьезно к этой схеме, если вы хотите обеспечить вашей крыше правильную механическую прочность:
Угол наклона скатов измеряется в процентах и градусах. Но, если с градусами еще более-менее понятно (спасибо школьному курсу геометрии), то что такое проценты? Проценты – это отношение разницы высоты конька и карниза к горизонтали ската, умноженное на 100.
Есть еще один интересный момент: многие архитекторы специально рассчитывают угол односкатной кровли так, чтобы он был равен углу возвышения солнца в данной местности в середине весны. Тогда можно до миллиметра рассчитать, когда и какая будет тень, что важно для планирования террас перед домом и других мест отдыха.
Шаг 5. Ограничиваем круг выбора кровельного покрытия
Свои требования к минимальному и максимальному углу наклона односкатной кровли имеют и современные кровельные материалы:
- Профнастил: min 8°- max 20°.
- Фальцевая кровля: min 18°- max 30°.
- Шифер: min 20°- max 50°.
- Мягкая кровля: min 5°- max 20°.
- Металлочерепица: min 30° – max 35°.
Конечно, чем меньше угол, тем более дешевые материалы вы можете применять: рубероид, профнастил и подобные им.
Вы удивитесь, но специально для малоуклонных кровель сегодня разрабатывают те же виды кровельного покрытия, что обычно используются при наклоне не менее 30°. Зачем? Такова мода в Германии, которая дошла и до нас: односкатная крыша почти пологая, а кровля – стильная. Но как? Просто производители улучшают качество замков, делают больше область нахлеста и тщательнее продумывают защиту от грязи. Вот и все хитрости.
Шаг 6. Определяемся со стропильной системой
А от выбранного угла наклона крыши и планируемых на ее нагрузок определяемся с видом крепления стропил к стенам. Так, всего таких видов три: висячие стропила, наслонные и скользящие.
Висячие стропила
Висячие стропила – единственный вариант, когда соединение должно быть жестким, но для стропил между боковыми опорами нет возможности сделать опору.
Проще говоря, у вас есть только внешние несущие стены, и никаких перегородок внутри. Скажем, это довольно сложная стропильная система, и к ее строительству нужно подходить с ответственностью. Вся проблема в больших пролетов и в давлении, которое оказывается на стены:
Или как в этом проекте:
Наслонные стропила
Здесь уже вся крыша давит минимум на три опоры: две внешние стены и одну внутреннюю. А сами стропила здесь используются плотные, с сечением не менее 5х5 см брусков и 5х15 см стропильных ног.
Скользящие стропила
В этой стропильной системе в качестве одной из опор служит бревно в коньке. И для соединения с ним стропил используются такие специальные элементы, как «скользячки». Это металлические элементы, которые помогают стропилу при усадке стен немного двигаться вперед, чтобы избежать трещин. Совсем немного! И благодаря этому устройству крыша легко переносит даже достаточно ощутимую усадку сруба, без каких-либо повреждений.
Суть проста: чем больше в стропильной системе узлов, тем она гибче и прочнее. Тем больше односкатная крыша способна выдерживать давление веса кровельного покрытия и снега, и при этом не ломаться. Но есть стропильные системы, где соединение вообще статично:
Шаг 7. Вычисляем высоту односкатной крыши
Вот три самых популярных способа точно вычислить нужную высоту будущей крыши.
Способ №1. Геометрический
Односкатная крыша имеет вид прямоугольного треугольника. Длина стропильной ноги в этом треугольнике – гипотенуза. А, как вы помните из школьного курса геометрии, длина гипотенузы равна корню из суммы квадратов катетов.
Способ №2. Тригометрический
Еще один вариант расчета длины стропильных ног такой:
- Обозначим А длину стропильных балок.
- Обозначим Б длину стропил от стены до конька, или длину части стены в этой области (если стены вашей постройки разной высоты).
- Обозначим Х длину стропил от конька до края противоположной стены.
В этом случае Б = А * tgY, где Y – это угол наклона крыши, а длина ската высчитывается так:
Х = А / sin Y
На самом деле все это не сложно – просто подставьте нужные значения, и вы получите все параметры будущей крыши.
Способ №3. Онлайн-калькуляторы
Вычислили? А теперь переходим к строительству самой крыши:
Надеемся, что вы во всем разобрались легко!
Возведение кровли является одним из важных этапов строительства. Кровля защищает жилье и выполняет эстетическую функцию, делая дизайн здания завершенным. Выбор подходящего материала – не единственный значимый нюанс. Также необходимо правильно рассчитать уклон кровли. О том, как это сделать, расскажет данная статья.
Особенности
В современных проектах загородных особняков учитывается большое количество требований. Исполнители вынуждены не только соблюдать нормы, но и воплощать в жизнь пожелания и капризы заказчиков. Однако на первом плане все же находятся нормативные требования, ведь кровля, прежде всего, должна быть надежной. Поэтому часто архитектурные изыски уходят на второй план.
Кровельное покрытие должно выполнять свое прямое назначение – защищать от влаги. В некоторых случаях требуется термо- и звукоизоляция. Это бывает необходимо для повышения функциональности помещений, находящихся под крышей. Поэтому проектирование кровли нельзя назвать простым делом. Эта работа требует чрезвычайной ответственности, особенно, если заказчик настаивает на сложной конфигурации. В различных ситуациях профессионалы применяют различные методики. Расчеты производятся с помощью соответствующего программного обеспечения.
Теория расчетов может быть интересна и владельцу дома. Например, такие знания дают возможность проверить, правильную ли методику применили профессионалы. Также они помогают грамотно представлять свои авторские идеи. Кроме того, рассчитанные параметры позволяют определить нужное количество строительных материалов и для стропильной системы, и для кровельного покрытия.
Особенности расчетов заключаются в том, что профессионалы пользуются разными величинами для измерений. Например, не все измеряют угол ската в градусах. В привычном обиходе некоторых мастеров встречаются такие понятия как процентное соотношение или относительное соотношение сторон. Также необходимо знать, что принимается за угол наклона крыши.
Угол наклона кровли образуется пересечением двух параметров:
- одна горизонтальная плоскость;
- одна плоскость ската кровли.
Этот параметр измеряется от верхнего края к основанию стропильной системы. При расчетах в учет берутся только острые углы, так как тупоугольных скатов не бывает по определению. Крутые скаты встречаются редко. Как правило, их применяют для декоративного оформления (например, когда строят башенки в готической стилистике).
Крутыми могут быть кровли мансардного вида. В этом случае нижние стропилы располагают под очень большим углом. На обычных кровлях монтируются скаты до 45 градусов.
Для лучшего представления, как это должно выглядеть, можно взять транспортир и посмотреть на деления с указанием градусов.
Величина наклонного угла рассчитывается как отношение параметров конька к половине ширины сооружения, помноженное на 100. Большинство профессиональных строителей пользуются так называемыми табличными графиками. В зависимости от показателей, кровли принято подразделять по видам.
Виды
Специалисты выделяют несколько основных видов крыш.
- Односкатная кровля. В этом случае крыша выглядит ровной плоскостью. Она имеет отличительные параметры по высоте.
- Двускатная кровля. Она представляет собой надежный, простой в монтаже вариант. Крыша включает в себя два ската, соединенные под прямым углом.
- Вальмовая кровля. Она снабжается четырьмя скатами, два из которых – треугольники, а еще два – трапеции. Вершина такой кровли выглядит срезанной. Несмотря на сложность конструкции, такие кровли очень экономичны в плане расхода материала.
- Сводчатый тип кровли. Он встречается редко, так как предполагает ограниченный выбор материалов. Такие варианты возводят только из кирпича или камня. Редкость выбора в пользу таких крыш обусловлена и их тяжеловесностью. В мелком частном строительстве этот тип практически не используется.
- Многощипцовый тип кровли. Он сложен по конфигурации, но очень красив. Такую кровлю сложно укладывать из-за множества примыканий и перемычек.
Также специалисты выделяют виды кровли, которые можно впоследствии эксплуатировать , и варианты, которые не подлежат эксплуатации. Если профессионалы причисляют кровлю к типу неэксплуатируемых, это значит, что между самой кровлей и верхним перекрытием практически нет пространства. Эту территорию можно использовать, но только как техническую. Например, такой бывает малоуклонная односкатная кровля.
Односкатные кровли максимально выгодны для строительства. Они требуют минимум затрат на материалы, работу же можно выполнить самостоятельно. Если кровля отличается небольшим уклоном, то на ее поверхности можно реализовать место отдыха без сооружения сложной мансарды.
Пространство под крышей можно использовать, если тип кровли является скатным. Чердачная территория может использоваться для хозяйственных нужд. Также за счет нее можно расширить жилое пространство.
Выбор того или иного типа кровли связан со многими нюансами. Одним из основных является климатический фактор.
Влияние климата
Например, огромная нагрузка на стропильную конструкцию может возникнуть из-за ветра. Даже незначительное увеличение наклонного угла увеличивает ветровую нагрузку. Например, если угол наклона кровли больше нормативных показателей на 30 градусов, ветровая нагрузка становится больше в пять раз. Поэтому даже незначительное увеличение показателей может сыграть с хозяином дома злую шутку при стихийном бедствии.
Не менее разрушительно действуют на качество кровли атмосферные осадки. При этом грамотно подобранный чуть больший уклон позволит избежать накапливания снега на поверхности. Схода снега не будет вовсе при уклоне кровли 30 градусов. А при уклоне 45 градусов будут соблюдены нормативные показатели для снеговой нагрузки на крышу.
В северных странах (Швеции, Финляндии, Норвегии и др.) принято делать очень высокие скатные кровли. Очевидно, что на высоких скатах снег не задерживается. Однако принято считать, что некоторый снеговой слой на крыше играет роль дополнительной теплоизоляции.
Для исключения риска пролома кровельного материала выполняется прочная стропильная система, ведь большой вес будет воздействовать на всю конструкцию.
Стоит помнить, что чем больше наклонный угол кровли, тем больше средств придется потратить на строительство. Также расходы связаны с выбором варианта покрытия кровли (на высокие скатные кровли можно укладывать не все материалы).
Для разных материалов
Перед выбором кровельного материала стоит внимательно рассмотреть технические особенности покрытия. Это поможет принять оптимальное решение и выбрать наиболее надежный вариант. Существуют правила, которые определяют связь угла наклона кровли с применяемой кровельной конструкцией.
Шиферное покрытие или черепицу можно укладывать на кровлю с минимальным уклоном 22 градуса. На кровлях с меньшим уклоном в местах стыковки частей будет скапливаться и просачиваться внутрь влага. Если кровля имеет скаты с меньшим градусом, можно применять рубероид и прочие битумные материалы, которые монтируются цельным полотном.
Производители профилированного листа заявляют, что данный материал можно укладывать при минимально допустимых углах 12 градусов. При этом если угол ската является минимальным, то стыки между листами нужно обязательно проклеить герметиком.
Для металлической черепицы минимально возможный уклон ската составляет 14 градусов. При этом существуют правила обустройства перекрытий. Например, если угол более 45 градусов, то место монтажа подконьковой доски меняется. Также изменяется и способ монтажа самого конька. При небольших значениях величины между планкой конька и черепицей прикрепляется аэроролик. Он не допускает проникновения снега под кровлю.
Для кровли, покрытой ондулином, минимально возможный уклон – 6 градусов. Для мягкой черепицы оптимальный уклон поверхности составляет 11 градусов. Хотя для этого материала допустим и больший уклон. При этом обрешетка должна быть обязательно сплошной.
Большей универсальностью отличаются покрытия мембранного типа. ПВХ мембрана, ЭПДМ мембрана, ТПО мембрана – это современные материалы, подходящие для крыш любой формы. Универсальность материалов обуславливается отличными техническими характеристиками и продолжительным сроком службы.
При выборе того или иного материала покрытия следует учитывать не только особенности скатов, но и прочностные значения крыши. Конструкции должны удерживать не только собственный вес, но и массу кровельного материала. Кроме того, вся кровельная система должна успешно противостоять внешним нагрузкам.
С наклоном скатов часто связывают не только выбор материалов, но и выбор типа обрешетки. Если угол ската имеет небольшое значение, то монтируется сплошная обрешетка. Также при монтаже плоской кровли обязательно устройство системы водоотведения. Для любых вариантов кровли существуют нормативные параметры. Их следует иметь в виду, даже если выбран простейший плоский вариант.
Нормативные значения
Обустройство плоской кровли – несложное мероприятие. Главное – использовать правильно подобранный материал высокого качества. Немаловажное значение имеет и разуклонка плоской кровли.
На самом деле плоская кровля не является полностью горизонтальной. На такой кровле сооружается разуклонка, равная 15 градусам. Уклоны обязательно должны присутствовать, так как только в этом случае вода будет стекать в водостоки. Если разуклонка не будет сделана в соответствии с установленными нормами, на поверхности крыши будет образовываться застой воды.
При выборе тех или иных основ следует учитывать тип конструкции. Например, если перекрытия деревянные, то дополнительный вес для кровли противопоказан.
На сегодняшний день в продаже можно найти специальные плиты, отличающиеся высокими теплоизоляционными качествами. Такие плиты имеют клиновидную форму. Материал достаточно уложить на плоскую поверхность. Получится уклон, соответствующий нормативным показателям. Единственный недостаток материала – достаточно высокая стоимость.
При использовании других материалов для начала нужно убедиться в том, что поверхность является абсолютно ровной. Затем на нее устанавливаются маячки. Уклон должен быть направлен в водостоки.
При создании разуклонки стоит учитывать площадь кровли. Для кровли гаража, например, стоит учесть один скат, который будет направлен в водосточную воронку. Разуклонка для стандартного дома размером 80 кв. м будет составлять 2-4 уклона. При этом все они должны направляться в водосточную систему, чтобы беспрепятственно доставлять в нее воду.
Как рассчитать?
Если с обустройством плоской кровли обычно сложностей не возникает, то для монтажа крыши с несколькими скатами необходимы инженерные расчеты. Проще всего посчитать и определить величины в градусах. Например, для обустройства кровли с уклонным углом 30 градусов можно воспользоваться математическим способом.
Для этого потребуются два замера.
- Вертикальная высота (H). Величина измеряется от верхней точки наклонной плоскости до низа стропильной системы (от конька до карниза).
- Заложение (L). Это горизонтальная длина от середины нижней точки ската до карниза.
Математический расчет производится по формуле. Высчитать нужный параметр можно так: I=H: L. К примеру, длина заложения равна 5 м, а высота составляет 3м. В таком случае уклон будет равен 0,6 (при расчете I= 3: 5). Эту величину нужно умножить на 100. Получается 60 процентов.
Для перевода величины в градусы можно применить специальную таблицу соотношений. Ее можно найти в специализированных учебниках. Иногда такую таблицу можно встретить в продаже в строительных гипермаркетах. Переводить относительные величины необязательно. При значениях из приведенного примера угол наклона будет равен 30 градусам.
Специалисты в своих измерениях не всегда пользуются переводной таблицей. Коэффициент в процентах может применяться наравне с коэффициентом в градусах. Вообще, профессионалы применяют в расчетах специальные инструменты. Например, измерить параметр площади можно, используя специальный уклономер.
Инструмент представляет собой линейку с рейкой. Одна ось содержит привычную шкалу в сантиметрах, другая – маятник. Если рейка с делениями лежит горизонтально, то маятник будет показывать ноль. При замерах уклонного наклона рейка устанавливается перпендикулярно коньку. При этом шкала показывает результат для конкретного значения сразу в градусах.
В настоящее время на рынке можно встретить самые разные инструменты, которыми можно замерять уклоны. Уровни могут быть как приспособлениями капельного типа, так и электронными устройствами. В связи с этим математический способ замера нельзя считать актуальным. Современные приборы позволяют производить более точные расчеты.
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.