Оптимальный угол наклона кровли – Оптимальный угол наклона двухскатной крыши: порядок расчета пошагово

Как самостоятельно рассчитывать оптимальный угол наклона крыши

При создании кровли уклон является одним из важнейших параметров, который учитывается в расчетах. Зависит он от материала для кровли, а также местного климата.

Угол наклона крыши является важнейшим параметром при возведении стропильной системы и расчете расхода кровельных материалов частного дома. Проектирование крыши – мероприятие весьма ответственное, которое следует доверить исключительно профессионалам, имеющим разрешение на проведение подобных работ.

Угол наклона крыши

• На что влияет уклон крыши
• В чем измеряется угол наклона крыши
• Правила расчета угла наклона кровли
• Определяем минимальный угол ската крыши в зависимости от кровельного материала
• Снеговые и ветровые нагрузки
• Примеры расчета

Однако в некоторых случаях, все предварительные расчеты можно сделать и самостоятельно, хотя бы для того, чтобы иметь представление о предполагаемом количестве материала и возможности реализации своих архитектурных идей. Из этой публикации вы узнаете, от чего зависит и как своими силами рассчитать угол наклона крыши, не прибегая к услугам дорогостоящих специалистов.

На что влияет уклон крыши

При самостоятельном возведении каркаса крыши большинство застройщиков руководствуется ее дизайном и назначением подкровельного пространства, что в корне неверно. На каркас крутых крыш практически не воздействует снеговая нагрузка, а это значит, что чисто теоретически можно сэкономить на сечении и шаге стропил. Однако ветер, оказывает наибольшее воздействие именно на кровли с крутыми скатами из-за их большой парусности, что уже на практике требует создания прочной стропильной системы.

Все это совершенно не значит, что пологие крыши лучше. На кровлях с малым уклоном снег будет задерживаться дольше, что создает внушительную нагрузку на стропильную систему. К тому же, угол ската крыши влияет на габариты чердачного помещения. Чем круче крыша – тем больше возможности у застройщика для обустройства жилой мансарды. Тем не менее не следует забывать о высокой стоимости конструкций с крутыми скатами, особенно в сравнении с пологими крышами. Сохранить объем чердачного пространства, не увеличивая высоту конька, поможет создание ломаной крыши.

Помимо снеговой и ветровой нагрузки на каркас оказывает влияние и вес кровельного пирога совместно с собственной массой стропильной системы. Если в кровле используются теплоизоляционные материалы, то и их вес учитывается при определении оптимального угла крыши.

В чем измеряется угол наклона крыши

Прежде всего, следует внести ясность в само понятие угол наклона. Данная величина – это угол, который образуется при пересечении горизонтальной плоскости (заложение) с плоскостью кровли. «Заложение» – это не что иное, как проекция ската крыши в горизонтальной плоскости.  

В справочной литературе и специализированных таблицах в качестве единицы измерения угла наклона крыши используются проценты. Уклон кровли в процентах показывает отношение высоты подъема кровли (Н) к заложению (L).

В двускатных крышах (L) – это величина, равная длине половины пролета. L в односкатных крышах равняется длине пролета.

Правила расчета угла наклона кровли

Допустим, L = 3 м, а Н = 1 м. В таком случае отношение будет выглядеть, как Н к L или 1:3. Это простейший пример, показывающий большие неудобства в определении угла уклона таким способом.

Для простоты вычислений применяется специальная формула расчета угла наклона крыши, которая выглядит следующим образом.

I = H/L где:

• I – тангенс уклона ската;
• Н – высота подъема кровли;
• L – значение заложения.

Используем данные из примера выше. L = 3 м и Н = 1 м. Тогда, формула расчета выглядит, как I = 1/3 = 0,33. Теперь, для перевода значения тангенса острого угла в проценты необходимо полученное значение умножить на 100. Исходя из этого, получаем: 0,33 х 100 = 33%

Как определить угол наклона крыши в градусах? Перевести проценты в градусы можно двумя простыми способами:

• воспользоваться онлайн-конвертором;
• воспользоваться таблицами, опубликованными в специализированной справочной литературе.

Первый способ весьма прост, но требует подключения к интернету. В сети представлено огромное количество ресурсов, предоставляющих возможность воспользоваться онлайн-конвертором.

Таблицы уклона крыши в градусах и процентах найти значительно сложнее, однако они проще в применении. Публикуем таблицу соотношения проценты-градусы.

Определяем минимальный угол ската крыши в зависимости от кровельного материала

Исходя из крутизны скатов, все крыши условно делятся на четыре типа:

• Высокие, с уклоном от 45 до 60°.
• Скатные, с углом наклона кровли от 30 до 45°.
• Пологие. Угол наклона скатов в таких конструкциях варьируется от 10 до 30°.
• Плоские с уклоном до 10°.

Подходя к возведению крыши, застройщик планирует использование определенного кровельного материала. Следует учитывать, что далеко не каждый материал может быть использован на крышах с различным уклоном.

Далее рассмотрим зависимость между наиболее распространенными кровельными материалами и минимально допустимым углом ската крыши:

1. Асбоцементный шифер — 9° или 16%. Соотношение высоты подъема кровли к заложению 1:6.
2. Ондулин — 5°. Соотношение сторон 1:11.
3. Минимальный угол наклона односкатной крыши из металлочерепицы составляет 14°.
4. Керамическая черепица — 11°. Соотношение 1:6.
5. Цементно-песчаная черепица — 34° или 67%. Соотношение высоты кровли к заложению 1:1,5.
6. Битумная черепица — 11°. Соотношение сторон 1:5.
7. Профнастил — 12° При меньшем уклоне необходимо провести обработку стыков герметизирующим средством.
8. Оцинковка и стальные листы требуют минимального уклона 17°.
9. Рулонные битумные материалы — 3°.
10. Наплавляемая кровля может быть использована в качестве покрытия крыши с уклоном 15%.

В проектировании крыш существует понятие – максимальный угол наклона скатов. Данное значение является критическим для использования конкретного материала. На рисунке ниже показаны минимальные и максимальные значения угла наклона крыши для некоторых распространенных кровельных материалов. Кроме этого, в последней колонке собраны данные о том, какой уклон ската чаще всего используется для данных материалов отечественными застройщиками.

Как видно из приведенной таблицы, между минимальным и максимальным углом наклона крыши весьма солидный разрыв.

Выбирая уклон из диапазона допустимых значений, следует руководствоваться исключительно эстетическими соображениями и расходом материала.

Снеговые и ветровые нагрузки

При проектировании кровли всегда учитываются снеговые и ветровые нагрузки на стропильную систему. Чем круче скаты, тем меньше снега на них задержится.

Для правильного вычисления необходимой прочности конструкции вводится поправочный коэффициент:

1. Для крыш с уклоном менее 25° применяется коэффициент равный 1.
2. Стропильные конструкции со скатами от 25 до 60° требуют применения коэффициента 0,7.
3. Кровли, выполненные с углом наклона скатов более 60°, не требуют применения коэффициента, так как снег на них практически не задерживается.

Для простоты вычислений используют карты, в которых отмечены средние значения снеговой нагрузки по регионам РФ.

Примеры расчета

Правила проведения расчетов просты: находим свой регион, определяем снеговую нагрузку, выделенную своим цветом, принимаем в расчет первое значение, умножаем на поправочный коэффициент исходя из предполагаемого угла уклона крыши. В качестве наглядного примера рассчитаем снеговую нагрузку для крыши дома в Норильске углом наклона скатов 35°. Итак, 560 кг/м2 умножаем на коэффициент 0,7. Получаем снеговую нагрузку для данного региона и конкретной конструкции кровли 392 кг/м2.

Для определения ветровых нагрузок также используются карты, в которых отмечены расчетные значения ветровых нагрузок по регионам.

Кроме этого, в расчетах следует учитывать:

1. Розу ветров, а конкретно – расположение дома на местности и относительно других строений.
2. Высоту постройки.

По типу расположения дома на местности, все строения можно разделить на три группы:

1. А – постройки, расположенные не открытой местности.
2. Б – Строения, расположенные в населенных пунктах с ветровой преградой не выше 10 м.
3. В – здания, находящиеся в населенных пунктах с ветровой преградой от 25 м.

В зависимости от зоны размещения и высоты строения при проектировании крыши вводятся поправочные коэффициенты, учитывающие ветровую нагрузку. Все факторы, влияющие на ветровую нагрузку, сведены в таблицу, по которой легко сделать расчет.

Например: для одноэтажного дома в Норильске ветровая нагрузка составит: 84 кг/м2 умноженная на коэффициент 0,5, соответствующий зоне «В», что составляет 42 кг/м2.

Помимо этого, учитываются аэродинамические нагрузки, воздействующие на стропильную систему и кровельный материал. В зависимости от направления ветра, нагрузку условно делят на зоны, которые предполагают различные поправочные коэффициенты.

Для обеспечения запаса прочности рекомендуется брать значения из наиболее нагруженных зон G и H. опубликовано econet.ru  

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! © econet

econet.ru

Оптимальный угол наклона двухскатной крыши

Как выбрать наилучший угол наклона крыши?

Строительные технологии в современном мире развиваются семимильными шагами. В особенности это касается частных домов. Очень важным этапом в ходе возведения собственного жилья является создание крыши. Казалось бы, все довольно просто, но это не так. Для того чтобы конструкция была прочной, требуется сделать точный расчет и понять, крутой или пологой должна быть будущая кровля. Как подсчитать минимальный и оптимальный уклон двускатной и четырехскатной крыши? Как зависит от него прочность здания? Как проводится расчет угла наклона?

Для устройства кровли уклон – один из самых важных параметров, закладываемый в расчеты.

Крыша — самая важная составляющая любого архитектурного творения. Она защищает жителей дома от атмосферных осадков, ветра, низкой и высокой температуры и придает ему красивый вид. Какая бы она ни была, любому хозяину важно знать оптимальный и минимальный угол ее наклона. Иногда от этого зависит целостность здания, ведь при неправильной планировке она может просто напросто разрушиться. Рассмотрим более подробно, каким должен быть оптимальный угол наклона двухскатной крыши, как влияет на него ветер, осадки, как должна подбираться система крыши, наклон, план работы.

Влияние климатических условий

Зависимость выбора материала от уклона крыши.

Большинство частных домов имеют скатные крыши. Чаще всего можно встретить двухскатные или четырехскатные. Наклон их может быть разным. Как можно посчитать оптимальный и минимальный угол ската, от чего он зависит? На показатель наклона кровли влияет множество факторов. Основными являются климатические условия и свойства кровельного материала. Итак, остановимся сперва на самом важном из них. Наиболее простой из показателей — это ветер. Ветровая нагрузка прямо пропорциональна углу ската кровли. Если уклон кровли слишком маленький, например 5-10 градусов, то ветер способен проникать под кровельный материал, так как в этом случае он располагается практически параллельно поверхности, что может нанести урон покрытию или совсем его сорвать. Со слишком большим углом то же, что и в предыдущем случае. Здесь ветер способен просто напросто свалить настил.

Поэтому для районов с частыми сильными ветрами для двухскатной и четырехскатной крыши наиболее оптимальный угол ската составляет 15-20 градусов. Для более спокойных в этом плане регионов — 35-40 градусов. Уклон влияет и на герметичность дома. Если угол большой, то вода будет сбегать с нее, не скапливаясь на поверхности. То же самое касается и снега, грязи. Поэтому для дождливых районов оптимальнее всего уклон в 45 градусов, а для засушливых — 30.

Кровельные материалы

Угол ската двухскатной крыши или четырехскатной определяется и видом кровли.

Рулонные материалы используются для обустройства крыш, имеющих угол наклона не более 60 град.

Рулонные материалы — такие как рубероид — используются даже на тех зданиях, где уклон кровли ската составляет 0 градусов. То есть все это зависит и от кровли. Они не обладают высокой защитой, а от уклона крыши будет зависеть число слоев рубероида. При уклоне до 15 градусов в расчет понадобится 4 слоя, при 40 — 3, при более 45 — 2 слоя. Оптимальный материал для двухскатной конструкции с уклоном в 30 градусов — это асбестоцементные листы. Для черепицы подойдет уклон ската в 22-40 градусов. Если имеется минимальный угол ската около 12 градусов, то можно использовать металлические листы внахлест.

Интересен тот факт, что высокие значения, характерные для двухскатной или четырехскатной конструкции, больше других подвержены потере тепла. Поэтому без учета высоты здания обойтись нельзя, иначе создать в жилых комнатах в дальнейшем оптимальные параметры микроклимата не получится. Минимальный уклон нужно выбирать для территорий, подверженных сильным ветрам и ураганам.

Система измерения угла наклона

Угол уклона двускатной крыши.

Система крыши нуждается в тщательном измерении. Для этого требуется определить оптимальный или минимальный уклон двухскатной или четырехскатной конструкции. Все это входит в план работы. Здесь же измеряется сам угол или его значение в процентном соотношении. Чтобы определить градус, необходимо произвести расчет или сделать модель на бумаге. Процент высчитывается следующим образом: берется значение высоты конька и делится на половину ширины здания. Полученное значение умножается на 100%. Расчет таков: в процентном соотношении 1 градус равен 1,7%, а 45 градусов — 45%.

Важно отметить, что шифер, который является самым распространенным кровельным материалом, имеет очень большой минимальный угол. При более же низком его расположении ветер способен загонять влагу под него и он отсыревает. Это может вызвать повышенную влажность в самом доме, что негативно скажется на жильцах и условиях.

Заключение, выводы, рекомендации

Перед тем как крыть крышу здания, нужно произвести расчет кровли. Важно узнать, какой оптимальный и минимальный уклон необходим для строительства сооружения, чтобы обеспечить его прочность, устойчивость к ветру или воздействию дождя и снега. Таким образом минимальный и оптимальный угол двухскатной или четырехскатной крыши определяется следующими показателями: погодными условиями территории, объемом осадков и частотой ветров, видом кровельного материала. Все это должно входить в план работы. План включает и расчет процентной величины угла.

Важно запомнить, что для двускатной крыши губительным может быть как большой, так и малый угол крыши. В силу этого важен его точный расчет. При большом угле ветер может сорвать покрытие и сделать жилище непригодным для жизни, а слишком малый способствует проникновению ветра между швами кровли, проникновению в него осадков и разрушению кровельного материала. Нередко для двускатных крыш характерен их провал. Это связано с постоянной нагрузкой на кровлю осадков, в частности снега, который может тоннами скапливаться на ней в зимнее время. Большое значение имеет наклон для отведения воды, в противном случае она может скапливаться под крышей и ухудшать качество воздуха в мансардном помещении, способствовать появлению грибков и бактерий.

Как рассчитать угол наклона для двухскатной крыши: особенности и формулы расчета

Рассмотрим каждый пункт более подробно .

Ветровые нагрузки

Россия — огромная страна, и климатические условия в различных её регионах сильно отличаются.

Ветер, дождь и снег — это факторы, которые оказывают решающее значение при выборе угла наклона. Посмотрите на карту ветров по всем регионам России. Найдите свой город и определите, в какую зону он попадает.

Если вы живете в регионе где круглый год дуют сильные ветра, то крыша с большим углом наклона — не ваш вариант. У крыш со скатами более 45° очень высокая парусность (парусность — свойство предмета воспринимать кинетическую энергию ветра).

При сильном штормовом ветре такую крышу может запросто оторвать от стропильной системы .

Интересный факт! Увеличение угла уклона крыши с 30° до 60° увеличивает ветровую нагрузку в пять раз.

В районах с сильной ветровой нагрузкой рекомендуется делать скаты с уклоном 30°- 42°. Почему не меньше? Ведь так мы значительно уменьшим ветровую нагрузку. Да потому, что для плоских крыш сильный ветер тоже нежелателен.

В такой конструкции ветер стремится приподнять крышу. задувая в зазоры между стропилами и кровельным материалом.

Снеговые нагрузки

На наши крыши каждую зиму падает огромное количество снега. В отдельных регионах России снеговая нагрузка может достигать просто фантастических цифр — до 500 кг на квадратный метр кровли.

Сколько килограмм снега ляжет на квадратный метр вашей крыши, вы можете найти в СНиП 2.01.07-85.

Если вы живете в местах, где обильные снегопады длятся всю зиму, то стоит обратить внимание на крыши с углом наклона 45° .

Факт! Крыши с углом наклона 45° являются самоочищающимися. Снег и вода на такой крыше не задерживаются вообще.

В том случае, если снегопады сопровождаются сильными ветрами, можете уменьшить угол до 35°- 40° (сильный ветер будет сдувать часть снега).

Не следует делать скат с углом наклона больше 45°. Да, чем больше угол, тем меньше снеговая нагрузка, но в этом случае увеличивается площадь кровли, а с ней растет и вес крыши. Вес всей этой конструкции несут на себе стены. а лишняя нагрузка им и вовсе ни к чему.

Крыша Шале с углом наклона кровли 45°. Дома с такими крышами строят в горах, где обильные снегопады и частые температурные перепады не редкость.

Особенностью крыш шале являются большие выносы свесов и козырьков. Козырьки и выносы шале накрывают террасы, которые окружают дом.

В странах, где дожди — редкость, а снег выпадает раз в сто лет, постройка двухскатных крыш с большим углом наклона — неоправданная трата денег. Пример — страны Ближнего Востока, где этот параметр редко превышает 20 C .

Организация подкрышного пространства

Если географическое положение вам позволяет сэкономить на материалах и сделать плоскую крышу (односкатную) (2° — 7°) или пологую (3°-10°), то учтите, что свободного пространства между коньком и потолочным перекрытием хватит только на небольшое техническое помещение или чердак.

Двухскатная же крыша, с углом наклона 30° — 45°. дает возможность обустроить мансарду или даже жилые комнаты.

От величины угла будет зависеть полезная площадь вашей мансарды. Чем больше угол, тем больше у вас пространство для маневра.

Обратите внимание! Есть у двухскатных крыш один недостаток — большие потери тепла. Это логично — чем больше площадь кровли, тем больше тепла уходит в атмосферу. Так что если вы решили сделать в подкрышном пространстве жилое помещение, то вам нужно учесть расходы на теплоизоляцию (о том, как утеплить мансарду, читайте здесь ).

Вид кровельного материала

Рассмотрим самые популярные виды кровельных материалов и рекомендуемый под их укладку угол наклона крыши:

1. Шифер — не менее 22°. Если сделать его меньше, вода будет попадать в зазоры;
2. Металлочерепица — не менее 14°. Со слишком пологого ската ветер может сорвать листы;
3. Профнастил — не менее 12°. Материал прилегает к стропильной системе плотнее, чем металлочерепица, поэтому угол можно уменьшить;
4. Битумная черепица — до 15°. Если сделать угол больше, то черепица, приклеенная на мастику, может в жаркие дни отставать от кровли и сползать вниз. Мне этот довод кажется надуманным, ведь такую черепицу еще крепят к обрешетке кровельными гвоздями;
5. Рулонные кровельные материалы. изготовленные на основе того же битума. Угол их укладки может варьироваться от 3° до 25° — все зависит от количества слоев. Чем больше слоев, тем на более пологую крышу их можно класть.

Подробную информацию о таком кровельном материале, как ондулин. читайте в следующей нашей статье.

А здесь Вы найдете инструкцию по строительству беседки с двускатной крышей.

Как рассчитать угол крыши

Если вы не хотите морочить голову расчетами, то можете принять соотношение :
Нк = Lосн/3. где
Hк — высота конька, м
Lосн — ширина фронтона, м

Пример. Если ширина фронтона 6 метров, то высота конька:
Нк = 6/3 =2 м
tg β = Нк/ (Lосн/2) = 2/3 = 0,667

Тангенс угла находим по таблицам Брадиса. или используем инженерный калькулятор.
β = 34° (графическое решение показано на рисунке )

Какими бы вы размерами не оперировали, в итоге у вас все равно получится угол 34° (можете проверить). Такой угол был в ходу лет 50-70 назад, когда кровлю делали из оцинкованных листов. Но некоторые из кровельщиков до сих пор практикуют этот метод.

С его помощью можно:

• определить угол β уже построенной крыши с заданными Нк и Lосн.
  tg β = Нк/ (Lосн/2)

Пример. Нк =3 м; Lосн =7 м
tg β = 3 / 7 = 0,428
Тангенс угла находим по таблицам Брадиса. или используем инженерный калькулятор. β = 22°

посчитать высоту конька Нк. по заданным предварительно углу β и основанию Lосн.
Нк = tg β х (Lосн/2)

Пример. β = 30°; Lосн = 8 м
tg 30° = 0,577
Нк = 0,577*8 = 4,6 м

Все факторы, о которых мы упоминали в нашей статье, желательно принять во внимание. Конечно же, вы можете сделать крышу сообразно своим представлениям и пожеланиям.

Но рекомендации, которые мы вам дали, проверены веками и поколениями кровельщиков. Крыша стоит немалых денег. Так может, это тот самый случай, когда нужно довериться опыту и не рисковать? Выбор за вами.

О том, как рассчитать стоимость двускатной крыши, смотрите в этом видео :

Расчет двухскатной крыши: параметры, площадь и расход материалов

Как сделать фронтон двухскатной крыши своими руками: устройство, материалы, монтаж, фото и видео

Расчет оптимальной высоты конька двускатной крыши — пропорции

Как построить гараж с двухскатной крышей своими руками: конструкция, обзор материалов, чертежи и расчёты

Кровля из металлочерепицы: Уклон кровли

Угол наклона кровли определяет основные практические характеристики крыши – противостояние атмосферным осадкам и давлению ветра, определяя климатические характеристики внутри самого дома. Поэтому для определения оптимального наклона черепицы – металлической или глиняной — существуют специальные строительные формулы и таблицы, которые будут представлены ниже. А описание самого процесса создания нужного угла наклона разбавлено следующими за ним советами.

Практическое определение оптимального кровельного наклона

Чтобы определить оптимальный уклон кровли из металлочерепицы с учетом её расположения и конструктивных особенностей, строители прибегают использованию формулы Н:(1:2L)=i

В данной формуле i – цифра искомого уклона, Н представляет высоту от перекрытия до конька как высоту стропильного каркаса, а L является шириной дома. Если угол наклона черепицы требуется обозначить в процентах, полученное значение формулы просто умножается на 100 единиц.

Расчет данного значения также предполагает его перевод в градусы, производящийся с помощью тригонометрической арктангенса. Однако на данный момент не ставит никакого труда найти в Интернете готовые таблицы значений арктангенса.

Аналогичным просчетам подлежат как односкатные, так и двухскатные крыши. Для определения высоты Н в работе с неравносторонними крышами используют проекцию высоты конька на низлежащее перекрытие. С многоузловыми сложными крышами применяются так называемые поправочные коэффициенты наклона кровли.

Выбор наклона кровельной черепицы

Меньший угол наклона крыши имеет ряд положительных качеств. Например, такие крыши проще оборудовать водоотведением, небольшой вес кровельной конструкции и крыш в целом предупредит их возможное разрушение под давлением шквалистого ветра, а также подразумевает очень экономичный вариант с точки зрения расходных материалов.

Однако такие крыши герметизируются с особым вниманием и напряжением, вследствие плохого оттока осадков с поверхности черепицы. Такая низкоградусная крыша подвергает себя риску обвала вследствие чрезмерного накопления снежного покрова. Поэтому её необходимо подвергать очистке ежедневно. Дополнит список минусов низкого кровельного наклона отсутствие чердачных помещений и требование дополнительного укрепления систем обрешетки.

Чрезмерное увеличение крутизны ската, напротив, увеличивает расход материала.

Согласно многолетним практическим выводам оптимальным углом наклона считает угол в 22 градуса.

В свою очередь, эта величина слегка варьируется: до 30 градусов для односкатных крыш, и до 45 градусов – у двухскатных.

Советы по практическому созданию кровельного наклона

Минимальным углом наклона металлической черепицы согласно СНиП является угол в 12 градусов при длине кровельного ската в 6000 мм. Что касается рекомендуемого угла наклона, то он составляет 14 градусов. Важно понимать, что минимальный угол наклона обеспечивает минимальное ветряное сопротивление, но такая крыша будет абсолютно бесполезна в северных климатических зонах, так как будет вызвать застой снежного покрова по всей своей поверхности. Впрочем, при выборе кровельного материала необходимо тщательно знакомиться с инструкциями производителей, на которых указаны степень скольжения осадков по поверхности кровли и её механическое сопротивление выпадающим осадкам. Например, некоторые финские фирмы имеют разрешение на возведение допустимого наименьшего угла наклона кровли в 11 градусов.

Расчет угла наклона кровли всегда производится до прокладки теплоизоляции во избежание будущих проблем со скоплением снега.

Понравилась статья? Поделить с друзьями:

Источники: http://1metallocherepica.ru/raschet/optimalnyj-ugol-naklona-dvuxskatnoj-kryshi.html, http://6sotok-dom.com/krysha/dvuskatnaya/kak-rasschitat-ugol-naklona.html, http://silastroy.com/kryshy/krovlja-iz-metallocherepicy-uklon-krovli.html

krovlya-mp.ru

Расчет оптимального угла наклона двухскатных крыш

В современном частном строительстве двухскатные крыши пользуются большой популярностью, поскольку они просты в монтаже и экономичны по своей стоимости, а также их строительство может быть выполнено самостоятельно. Угол наклона двухскатных крыш является одним из показателей, как надежности, так и эстетической привлекательности будущего дома, поэтому при проектировании кровли ему отводится первостепенное значение.

Двухскатная крыша

Правильный выбор уклона скатов, выбранный с соблюдением строительных норм и технологических особенностей, позволит максимально обеспечить защиту строения от неблагоприятных погодных условий, а также оптимизировать финансовые затраты.

Вернуться к оглавлению

Содержание материала

Определяем угол двухскатной крыши

Углом двухскатной кровли в строительстве принято понимать наклон между линией стропильной ноги и горизонтальным уровнем, совпадающим со стеной здания. Измеряется он, в градусах. Реже встречается процентное измерение величины уклона ската, которое вычисляется по формулам на основании соотношения сторон треугольника в процентном исчислении.

Вариант пологих скатов двускатной кровли

По величине уклона ската все крыши можно разделить:

Тип кровли	Диапазон углов в градусах
Плоские	0-5
Малоуклонные	6-30
Крутоуклонные	31 и более

Считается, что стандартная или классическая двухскатная крыша имеет уклон равный 45 градуса, однако такая конструкция требует более надёжного крепления, поскольку обладает повышенной парусностью и подходит не для каждой местности.

В практике строительства более распространены пологие кровли с углами, расположенными в диапазоне от 0 до 45 градусов. Исключение составляют лишь нижние части ломаной двухскатной крыши, в которой наклон составляет 60 более градусов.

Примеры крыш по разной величине уклона ската

Зачастую при строительстве владельцы выставляют уклон кровли, как говорится, «на глаз», руководствуясь исключительно эстетическими соображениями. Это является рискованным решением, поскольку не только увеличивает вероятность преждевременного износа, но и исключает возможность оптимизировать как полезную площадь подкровельного пространства, так и затраты на материалы.

Вернуться к оглавлению

Факторы, которые следует учесть при расчёте уклона скатов кровли

При проектировании общей конструкции двухскатного покрытия дома выбору оптимального уклона скатов необходимо уделить особое внимание, поскольку от этого будет зависеть как функциональность крыши, так и её надёжность.

Пример проект двускатной крыши

При этом нужно учитывать следующие факторы:

1. Тип кровельного материала. Разные типы кровельного материала

   
   Каждый тип кровельного покрытия отличается не только по технологии установки и весу, но и рекомендованными показателями минимального угла при установке, в том числе:

   Пример металлического кровельного материала для крыши

   
   

   Тип покрытия	Минимальная величина угла в градусах	Особенности
   Рубероид и другие рулонные материалы	4	Такой уклон допустим при укладке в три слоя. Для однослойного покрытия минимальное значение составляет 25 градусов.
   Мягкая битумная кровля	4	Верхнее ограничение составляет 15 градусов, поскольку при жаркой погоде есть вероятность сползания кровельного покрытия.
   Стальные фальцованные листы	5	Не рекомендуется делать такое покрытие на скаты с уклоном более 30 градусов.
   Ондулин	6	Для укладки на плоских крышах требуется сплошная обрешётка.
   Профлист	12	При минимальном показателе требуется дополнительная герметизация стыков
   Металлочерепица	14	Лучше укладывать на менее покатые скаты, чтобы исключить срыв покрытия ветром.
   Шифер	20	При меньшем наклоне возможно подтекание воды
   Натуральная черепица	22	Рекомендуется укладывать на более крутые скаты, чтобы снизить нагрузку на стропильную систему, поскольку черепица имеет значительный вес

   
   
   

2. Функциональное назначение подкровельного пространства.
   При устройстве двухскатной крыши естественным является желание максимально использовать подкровельное пространство и, как правило, там обустраивают жилое помещение. При различном наклоне скатов полезная площадь может различаться по высоте и ширине.
   Считается, что оптимальным решением для жилого помещение будет уклон, находящийся в диапазоне от 30 до 45 градусов.
   Надо отметить, что даже при таком наклоне площадь мансарды будет невелика. Альтернативным вариантом будет сделанная двухскатная крыша ломаного типа, которая позволяет максимально использовать подкровельное пространство.

   Чертеж крыши ломаного типа

3. Среднестатистическая снеговая нагрузка.
   Этот фактор также имеет немаловажное значение, поскольку залежавшийся на крыше снег после снегопада существенно увеличивает давление ,как на покрытие, так и на стропильную систему и повышает вероятность обрушения кровли.
   Для местности с обильными снегопадами рекомендуется устанавливать кровли с уклоном 35-40 градусов. Актуальным углом будет и наклон в 45 градусов, поскольку при таком расположении ветром сдувается снеговое покрытие, такие кровли называются самоочищающимися. Связь угла наклонной крыши и количества снега на ней

   

4. Ветровые метеоусловия.
   Расположение дома на участке в открытой местности с сильными ветрами требует снижения показателя угла, чтобы уменьшить парусность кровли и исключить срыв кровельного покрытия.
   С другой стороны, чересчур маленький уклон повышает опасность отрыва всей стропильной системы от строения.
   Поэтому рекомендованный наклон углов, для домов, строящихся в зонах повышенных ветров и ураганов, составляет 30-42 градуса.

   Ветровая нагрузка на крышу

Надо отметить, что кровля с крутыми скатами по стоимости будет обходиться дороже, чем с пологими. Однако решающим значением при выборе уклона должны быть технические характеристики, поскольку именно они влияют на безопасность и долговечность строения.

Вернуться к оглавлению

Расчёт угла двухскатной кровли

Для того чтобы вычислить оптимальный угол наклона двухскатной крыши необходимо выполнить следующие действия:

1. Собрать воедино следующую информацию:
2. На основании данных первых двух пунктов определяем возможный диапазон расположения углов.

   Возможный диапазон угла крыши

3. На основании длины стены и используя математические формулы, выполняется расчёт высоты конька здания при минимальном и максимальном угле диапазона.

   Угол наклона отображен через отношение высоты конька и половины ширины здания

4. Окончательный показатель уклона определяется исходя из организации подкровельного пространства, при этом нужно учесть, что:

Проанализировав все полученные данные, можно принять решение, какой будет оптимальный угол для двухскатной крыши конкретного дома. Видео-урок по нахождению высоты и наклона крыши.

Вернуться к оглавлению

Вычисление угла нестандартной двухскатной крыши

Виды двухскатных кровель не ограничиваются только классическим типом или тем, который с фронтона образует равнобедренный треугольник и скаты имеют одинаковый уклон.
Другими типами, имеющими более сложную конструкцию, но для которых также актуален расчёт угла наклона сторон, являются:

Для проектирования сложной крыши онлайн — калькулятор будет оптимальным способом рассчитать угол уклона каждого из скатов, поскольку позволяет быстро вычислить и оптимизировать этот показатель на основании вводимых данных, таких как:

В зависимости от типа кровли и программы данные, необходимые для ввода, могут отличаться наличием дополнительных параметров.

Достоинством применения онлайн — калькуляторов является то, что изменяя вводимые параметры можно выбрать оптимальный вариант для конкретного строения.

Если же делать расчёт сложной кровли вручную, то необходимо принимать во внимание следующие основные моменты:

1. Ломаная кровля.
   Основное предназначение кровли такого типа это увеличение полезной площади подкровельного пространства, которое обеспечивается более крутыми нижними скатами и пологой верхней частью.
   Оптимальными углами для мансардной крыши считается соотношение 30 градусов для верхней части и 60 градусов для нижних сторон. Такое сочетание наклонов делает двускатную ломаную кровлю эстетически привлекательной и функционально удобной. Примеры двускатной ломаной крыши

   
   

2. Крыша с разной длиной скатов.
   Зачастую к такому варианту прибегают, когда необходимо разместить под одной крышей помещения разного функционального назначения, например, проект жилого дома и веранды, при этом уклон более длинного ската будет намного меньше, чем короткого.
   В этом случае целесообразно выполнить расчёт короткого ската по стандартной методике, а угол второй из сторон вычислять математически на основании высоты конька и длины от точки, соответствующей проекции конька, до места окончания ската.
   Крыша с разными углами требует внимательного подбора кровельного покрытия, чтобы оба угла наклона крыши находились в допустимом диапазоне конкретного материала. Если это не представляется возможным, то необходимо расположить постройку на местности так, чтобы более длинный скат был с подветренной стороны, при этом рекомендуется ориентироваться на данные метеослужбы о розе ветров на данной территории. Примеры крыши с разной длинной скатов

   

3. Разно уровневые. Такое строение двухскатной кровли в последнее время становится все более популярным, поскольку оно расширяет возможности организации внутреннего пространства, а также позволяет максимально задействовать технологии энергосбережения. Пример крыш с разноуровневым скатом

   Можно выделить два типа разно уровневых покрытий:

   • с одинаковым уклоном скатов;
   • с разными углами наклона.

   Принцип расчета для любого из типов является таким же, как и в предыдущих вариантах.

Многообразие вариантов конструкций двухскатных сложных крыш предполагает гибкий подход при вычислении уклонов скатов в каждом отдельном случае, но принципы расчетов должны оставаться неизменными.

Примерны оформления мансардного этажа разных типов двухскатной крыши

Таким образом, угол двухскатной крыши является немаловажным показателем при проектировании кровли, поскольку от этого будет зависеть долговечность и безопасность постройки.

Корректно просчитанная крыша своими руками будет гарантией будущего комфорта, а также оптимальных финансовых затрат на строительство.

proekt-sam.ru

как определить минимальный или же оптимальный наклон ската

Надежность и комфортность эксплуатации здания во многом зависит от того, насколько грамотно и качественно выполнено строительство его крыши, в том числе – насколько правильно выбран оптимальный угол наклона крыши, о чем и пойдет речь в данной статье.

Наклон крыши связан с материалом кровли

Уклон крыши принимается в зависимости от проекта дизайна кровли и фасада здания, а также от материала, выбранного для покрытия кровли. Кроме того, на выбор угла наклона могут повлиять климатические условия региона, в котором ведется строительство.

В районах, где происходит частое выпадение осадков, а в зимнее время происходят обильные снегопады, обычно выбирается большой уклон ската крыши, составляющий от 45 до 60 градусов.

Это позволяет снизить нагрузку снежных покровов на кровельную систему, поскольку крупные массы снега не будут скапливаться на крыше, а будут сползать с нее на землю под собственным весом.

Если же для региона, где производится строительство, характерны сильные ветра, то желательно выбрать минимальный угол наклона крыши, уменьшающий так называемую парусность материала кровельного покрытия.

Для этого обычно выбирают значение из диапазона от 9 до 20 градусов.

Следовательно, наиболее универсальным решением является выбор значения между двумя указанными диапазонами, поэтому наиболее распространенным является уклон крыши, составляющий 20-45 градусов.

Такое значение уклона также позволяет использовать большинство современных кровельных материалов при возведении, к примеру, можно возвести крышу из профнастила своими руками.

Разновидности кровли

Сложная форма вальмовой крыши

Наиболее распространенной для хозяйственных и подсобных строений формой является односкатная кровля, не предлагающая ничего оригинального в плане дизайна, но привлекающая низкой стоимостью и простотой возведения: конструкция такой кровли по сути состоит из стен различной высоты и уложенного на них кровельного материала.

Наклон крыши в данном случае преимущественно составляет от 9 до 25 градусов, поскольку чаще всего такие крыши покрываются профнастилом. Отсутствие чердака под крышей позволяет выбрать довольно маленький угол ее наклона, но не следует забывать об организации вентиляции пространства под кровлей.

Наиболее распространенным типом кровли является двускатная крыша, конструкция которой представляет собой две плоскости (скаты), соединяющиеся по одной линии (конек).

Стены, являющиеся торцами здания, называют фронтонами, в них могут быть предусмотрены двери, позволяющие использовать помещение чердака или производить небольшой ремонт, а также исполняющие роль вентиляционных отверстий (продухов).

В современном строительстве наибольшей популярностью пользуются вальмовые крыши, позволяющие выполнить поистине неповторимый дизайн кровли.

Угол уклона крыши здесь может быть практически любым в зависимости от вкуса и воображения человека, выполнявшего проектирование конструкции кровли.

Наиболее часто возводится вальмовая четырехскатная крыша, причем два ската выполнены в форме треугольников.

Полезно: при строительстве вальмовых крыш практически нет ограничений на используемый для покрытия кровли материал. Довольно сложная конструкция такой кровли компенсируется весьма эффектным внешним видом крыши, причем, чем сложнее общий план дома, тем более оригинальной может получиться вальмовая крыша.

Немного более усложненным вариантом вальмовой крыши является мансардная, возведение которой производится с целью использования чердачного пространства в качестве жилого помещения, что делает обязательными качественное утепление и пароизоляцию кровли.

Пространство, из которого состоит мансардный этаж, образуется за счет системы скатов ломаной формы и довольно высоких углов наклона. Кроме того, здесь следует оборудовать слуховые окна, которые могут также послужить дополнительным украшением кровли, а также необходимо выполнить инсоляцию помещения.

Оптимальный уклон крыши зависит не только от дизайнерских решений застройщика, но и от погодных условий региона, где производится строительство, что также следует учитывать при выборе наилучшей конструкции кровли.

Важную роль при определении уклона также играет кровельный материал, предъявляющий определенные требования к конструкции крыши.

Влияние климатических особенностей региона строительства

Углы уклона кровли из металлочерепицы

Если местность, где происходит строительство, отличается частыми сильными ветрами, оптимальный наклон крыши должен быть минимальным, поскольку большие значения угла будут вызывать «парусность» крыши, приводящую к повышенной нагрузке на несущую конструкцию, что может вызвать ее повреждение и разрушение при малейшем просчете в ее проекте.

Возведение же усиленной несущей конструкции с учетом сильных ветров требует значительно более серьезных финансовых затрат.

Строительство в регионе, для которого характерны частые обильные снегопады, требует повышения угла наклона, не позволяющего значительным снежным массам задерживаться на крыше: они будут скатываться по кровле на землю под воздействием собственного веса, не создавая опасных для кровельного материала нагрузок.

В регионах, где преобладают солнечные дни, наиболее предпочтительным вариантом являются плоские крыши, обладающие минимальной нагреваемой поверхностью.

Также крыши в таких местностях часто покрывают гравием, поскольку темные рулонные материалы также могут существенно нагреваться под действием лучей солнца. При этом даже плоская крыша должна обладать небольшим углом уклона (от 2 до 5 градусов), ведущим в направлении отверстия для стока осадков.

Выбор уклона кровли в зависимости от материала

Наклон кровли из профнастила

При выборе материала для покрытия кровли следует внимательно изучить характеристики предлагаемых материалов, а также их рекомендации, что поможет выбрать материал, который прослужит долго и надежно.

Следует подробнее ознакомиться с тем, как определить минимальный угол уклона для различных кровельных материалов:

• Для наборных штучных материалов, таких как шифер и черепица, минимальный угол составляет 22 градуса, что позволяет предотвратить скапливание влаги на стыках и просачивание ее внутрь крыши;
• Для рулонных материалов минимальный угол наклона выбирается в зависимости от количества уложенных слоев: от 2 до 5 градусов при трехслойном покрытии, до 15 градусов – при двухслойном;
• Минимальный угол наклона кровли из профнастила по рекомендации производителей составляет 12 градусов, при небольших углах следует дополнительно производить проклейку стыков герметиками;
• При покрытии крыши металлочерепицей минимальный угол равен 14 градусам;
• При покрытии ондулином – 6 градусов;
• Для мягкой черепицы минимальный угол уклона равен 11 градусам, при этом обязательным условием является монтаж сплошной обрешетки независимо от выбранного угла;
• Мембранные кровельные покрытия могут применяться с кровлей любой конфигурации, поэтому их минимальный уклон составляет от 2 до 5 градусов.

Таблица коэффициентов для различных углов уклона кровли

Выбирая угол наклона необходимо также грамотно рассчитать несущую способность конструкции кровли – она должна быть способна выдержать любые нагрузки и внешние воздействия, возможные в данной местности.

При этом учитывается постоянная нагрузка, складывающаяся из веса кровли и ее конструкций, и временная – возникающая в результате выпадения снега или ударов ветра.

Важно: тип обрешетки и ее шаг также зависит от угла уклона крыши для многих материалов. Рекомендуется для небольших углов наклона выполнять либо сплошную обрешетку, либо с шагом от 350 до 450 миллиметров.

При возведении плоской кровли также следует выполнять ряд требований, одним из которых является организация отвода воды с крыши при помощи системы уклонов.

В случае большой площади крыши часто устанавливается дополнительный аварийный слив на случай, если поток воды превысит возможности основной сточной системы.

С учетом довольно серьезных расценок на материалы, использующиеся при строительстве и ремонте, выбор кровельного материала следует делать тщательно и продуманно, оценив все положительные и отрицательные характеристики предлагаемой продукции и выбрав тот материал, который может обеспечить наибольшую надежность по наименьшей цене.

Производить возведение кровли также следует очень серьезно, поскольку небольшая ошибка при выборе угла ее наклона может повлечь неприятные последствия не только в виде затрат на незапланированный ремонт, но и в виде вреда для здоровья и жизни проживающих в здании людей.

Пример расчета угла наклона крыши

Угол уклона крыши рассчитывается с учетом климата местности, где строится дом, а также выбранного кровельного материала: при большом количестве осадков угол увеличивают, а при сильных ветрах – уменьшают, причем наиболее эффективными в плане расхода материалов являются углы кровли от 10 до 60 градусов.

Значения высоты конька крыши и поднятия стропил определяются либо при помощи угольника, либо рассчитываются, для чего ширина пролета делится пополам и умножается на соответствующий коэффициент из приведенной таблицы.

Например, при ширине дома, составляющей 10 метров и угле наклона кровли, равном 25º, высота, на которую поднимается стропил рассчитывается путем умножения половины ширины дома (5 м) на коэффициент из таблицы, равный 0,47, и получаем 2,35 – именно на эту высоту и должны быть подняты стропила.

krovlyakryshi.ru

Как рассчитать угол наклона крыши с примерами

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

Содержание статьи

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, мансардную кровлю. 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.

Чем выше конек, тем больше полезная площадь подкровельного пространства. Но одновременно увеличивается и площадь крыши

При увеличении угла уклона кровли стоит помнить несколько вещей:

• Значительно увеличиваются расходы на кровельные материалы — возрастает площадь скатов.
• На большие скаты сильнее воздействует ветровая нагрузка. Если сравнивать нагрузку на одном и том же доме с углом в 11° и в 45°, во втором случае она окажется больше почти в 5 раз. Чтобы кровля могла противостоять таким нагрузкам, стропильную систему делают усиленную — ставят балки и стропила большего сечения с меньшим шагом. А это — увеличение ее стоимости.
• Если угол наклона ската больше 60°, снеговые нагрузки не учитываются — осадки скатываются и не задерживаются. Но при устройстве ломанной мансардной крыши снеговые нагрузки учитываются при расчете  верхней ее части — там плоскости имеют уклон менее 60°.
• Не все кровельные материалы могут использоваться на крутых скатах, так что внимательно сморите на максимальный угол наклона, с которым могут данные крыши использоваться.

  Угол наклона отображен через отношение высоты конька и половины ширины здания

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 водосточной системы — 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.

Наименование кровельного материала	Минимальный угол наклона (в градусах)
Асбоцементный шифер и ондулин	6­°
Цементно-песчаная и керамическая черепица	10°
Гибкая битумная черепица	12°
Металлочерепица	6°
Асбо-цементные или сланцевые плиты	27°
Стальные оцинкованные, медные, цинк-титановые листы	17°
Профнастил	6°

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.

Карта снеговых нагрузок РФ

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.

И все это крыша должна выдержать

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/м². Крыша с таким скатом требует корректировки — найденное значение умножаем на 0,7. Получаем 240 кг/м² * 0,7 = 167 кг/м². 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.

 

Карта ветровых нагрузок РФ

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/м². В таблице находим коэффициент (для зданий ниже 5 метров), он равен 0,5. Перемножаем: 32 кг/м² * 0,5 = 16 кг/м².

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).

Коэффициенты для учета аэродинамической составляющей ветровой нагрузки

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/м². Если после всех расчетов сумма у вас получилась больше, надо или выбирать более легкие кровельные материалы, или уменьшать угол наклона кровли.

Итак, выводы. Рассчитать угол наклона крыши  — это, Скорее, выбрать один из возможных вариантов. Важно только чтобы выбор этот оказался правильным.

stroychik.ru

Как рассчитать оптимальный угол наклона крыши?

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.

1

Разновидности крыш для частного дома – выбираем оптимальный вариант

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.

2

Общие сведения о конструкции крыши – знакомимся с терминологией

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.

3

Что влияет на величину угла уклона кровли

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.

4

Как определить оптимальный уклон – вычисления в градусах

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 м² на метр длины конька. То есть 37° будут выгодны еще и с экономической точки зрения.

obustroen.ru

Как рассчитать оптимальный и минимальный угол наклона двухскатной крыши?

Когда нужно рассчитать оптимальный угол наклона двускатной крыши, то нужно обязательно учитывать следующие факторы:

1. Конструктивные и архитектурные особенности строения и его аэродинамические характеристики. Ведь некоторые здания имеют настолько сложную архитектуру, что для сглаживания некоторых элементов требуется использование индивидуального возведения, например, полукруглой или куполовидной кровли.
2. Погодные условия, в которых предполагается возведение крыши – количество и вид выпадающих осадков. Чем больше количество осадков, выпадающих особенно в зимнее время, тем сложнее приходится стропильным элементам. Если угол наклона небольшой, то нагрузка, например, от снега будет чрезвычайная и в какой-то момент силовые элементы могут не выдержать.
3. Преобладающая средняя скорость ветра и даже в некоторых случаях его направление. Если на территории для возведения здания присутствуют периодически повторяющиеся сильные порывы ветра, то стоит выбрать как можно меньший угол наклона кровли. При экстремальных условиях это способствует лучшей обтекаемости, и исключить срыв или опрокидывание кровельной конструкции.

Оптимальные параметры

Оптимальный угол двускатной крыши, принятый с учётом многих факторов в Российской Федерации, считается от 40 до 60 градусов. Однако беря эти значения надо обязательно учесть розу и силу ветров, среднее количество осадков, выпадающих на этой территории, что бы не получилось так, что кровля не выдержит нагрузок.

Но тем не менее именно данная величина способствует максимальной обтекаемости и минимальной накопляемости зимних осадков в холодный период года, когда на улице отрицательная температура. А также данный угол наклона двускатной крыши делает возможным максимально удобным производить обслуживание в случае профилактического ремонта всей крыши.

Если в регионе местонахождения строения наблюдаются достаточно сильные и даже шквалистые порывы ветра, то угол существенно ниже и составляет от 20 до 40 градусов. Минимально допустимый угол наклона может в особых случаях составлять от 10 до 20 градусов.

В регионах где преобладают в течение года солнечные дни и практически отсутствуют минусовые температуры иногда целесообразно заменить двускатную кровлю на плоскую.

Расчет угла наклона

Для того, что произвести корректные расчёты можно воспользоваться специальными интернет-онлайн сервисами. С их помощью можно практически безошибочно подобрать необходимые параметры и исключить ошибки при возведении.

Надо отметить, что при расчёте необходимых параметров должны обязательно учитываться следующие величины:

1. длина стропил;
2. высота будущего конька крыши;
3. длина пролёта одного ската крыши;
4. тангенс угла наклона.

Учитывая все эти параметры можно сделать однозначный вывод о том, что чем меньше высота будущей крыши, тем соответственно меньше должна быть длина ската кровли двускатной крыши.

Неправильно выбранный угол наклона, к сожалению, может неимоверно сократить максимальный срок эксплуатации кровли.

Ручной способ расчета

Здесь необходимо будет воспользоваться геометрической формулой и таблице Брадиса. При её отсутствии можно показания тангенса вычислить с помощью обычного инженерного калькулятора.

Сама формула имеет следующий вид:

где

1. HК — высота конька крыши;

2. tga — тангенс угла наклона;

1. LОСН — длина основания.

Величина длины основания обязательно делится напополам, так кровля двускатная.

Зависимость от типа кровельного покрытия

При выборе типа кровли будущей крыши также очень важно учесть угол наклона.

1. Если в качестве покрытия планируется использовать шиферное покрытие, то минимальный угол должен составлять 25 градусов. В противном случае при выпадении жидких осадков вода будет затекать в зазоры, где материал идёт внахлёст.
2. Для металлочерепичного материала минимальный наклон составляет 15 градусов. При несоблюдении этого требования существует риск того, что листы материала могут быть сорваны с мест крепления при сильных порывах ветра.
3. Мягкая кровля допускает уклон от 15 градусов и до 60. Но при условии, если дополнительно производится крепление специальными гвоздями, исключающими отрыв и сползание материала вниз по плоскости наклона.

 

Особый случай

Если под сводами будущей двускатной крыши планируется возведение мансардного тёплого помещения, то надо обязательно учесть, тот факт, что чем круче будет угол наклона кровли для повышения высоты сводов помещения, тем соответственно выше вероятность того, что крыша не выдержит сильного порыва ветра. Поэтому оптимальный угол наклона двухскатной крыши в этом случае должен быть рассчитан с учетом всех особенностей мансарды.

Подводя итоги

Делая вывод надо учесть тот факт, что правильно высчитанный наклон скатов крыши сможет уменьшить нагрузку от ветра и сделать максимально наименьшим количество скапливаемых осадков. Но и ещё способствует разумной экономии денежных средств в количестве использованных строительных материалов.

В случае сомнения в собственных силах стоит обязательно обратиться за помощью к настоящим профессионалам, которые смогут оказать качественную и квалифицированную помощь. При попытке сэкономить может получиться так, что некоторые работы будут выполнены с ошибками. В последующем это может привести к аварийным последствиям.

stroicod.ru