Оптимальный угол ската крыши: Оптимальный угол наклона двухскатной крыши: порядок расчета пошагово – Оптимальный угол наклона двухскатной крыши и поиск минимального значения

Оптимальный угол наклона двухскатной крыши: порядок расчета пошагово

Фундамент и крыша – два самых важных и сложных по расчетам архитектурных элемента любого здания. Несущие элементы крыши – стропильная система, а ее показатели во многом зависят от угла наклона скатов. Обыкновенные застройщики выбирают оптимальный угол наклона крыши, исходя из иных критериев, чем проектировщики.

Оптимальный угол наклона двухскатной крыши

Содержание статьи

По каким критериям выбирают угол застройщики

Их не совсем интересуют расчеты на прочность несущих узлов, им малоинтересно влияние угла наклона двухскатной крыши на стоимость и сложность стропильной системы и т. д.

На что обращают внимание обыкновенные застройщики?

Параметры выбора угла наклона крыши	Краткое описание
Внешний вид	Каждый владелец желает иметь красивый дом со своими индивидуальными отличиями. На внешний вид дома большое влияние оказывает угол наклона скатов. Архитекторы имеют свои требования к зданиям, дома должны органично вписываться в стиль уже существующих строений. Особенно строго к этому параметру относятся, когда дом располагается в пределах города. Довольно часто органы местного самоуправления принимают решения, запрещающие нарушать традиционный архитектурный вид. Нельзя, к примеру, строить дом с углом наклона крыши 45°, если на этой улице все строения имеют наклон не более 20°.
Используемые кровельные покрытия	Этот фактор оказывает очень незначительное влияние на оптимальный угол. Кровельные материалы имеют лишь общие рекомендации по монтажу на плоских и наклонных крышах. Плоские крыши имеют угол наклона скатов менее 10°, все конструкции с углом наклона, превышающим эти значения, считаются наклонными. Технология монтажа кровельных материалов с углом наклона 15° ничем не отличается от технологии кровельных работ на скатах с наклоном 45°. Есть, правда, ограничение для штучной черепицы, ее можно устанавливать на крышах с углом наклона не менее 22°.
Назначение чердачных помещений	Чем больше угол наклона скатов, тем выше чердачные помещения. Такие крыши строятся для зданий с мансардами. На этот фактор застройщики обращают большое внимание, но не все так просто, как может показаться на первый взгляд.

Эти пожелания архитекторами принимаются во внимание во время проектирования и расчета элементов стропильных систем. Но к ним добавляется еще довольно большое количество чисто инженерных факторов, оказывающих решающее влияние во время расчетов параметров стропильной системы. И угол наклона скатов среди них не единственный, все значения зависят друг от друга и не могут не учитываться при разработке проекта.

Как выбирают оптимальный угол проектировщики

Расчеты делаются на основании СНиП 2.01.07-85. Размещаемые нормы используются во время расчетов с учетом постоянно действующих, временных и особых нагрузок и их различных сочетаний.

СНиП 2.01.07-85. Файл PDF откроется в новой вкладке

Нагрузки и воздействия

Какие нагрузки принимаются во внимание при определении угла наклона крыши

Нагрузки делятся на несколько категорий в зависимости от продолжительности их воздействия: длительные, кратковременные и особые.

1. Длительные (постоянные) нагрузки на стропильную систему
   . К ним относится вес кровельных материалов, утеплителей, деревянных элементов стропильной конструкции. К этой категории следует относить нагрузки, возникающие вследствие тепловых расширений и изменений линейных размеров из-за изменений показателей относительной влажности пиломатериалов. Нормативные изменения температур определяются по формулам отдельно для отапливаемых и неотапливаемых помещений. Вес снегового покрова также считается длительной нагрузкой на стропильную систему и в обязательном порядке принимается во внимание во время определения оптимального угла наклона стропильных ног.

   Нагрузка на стропильную систему

   

   Снеговые нагрузки считаются длительными и принимаются в расчет

2. Кратковременные. На стропильную систему оказывает влияние вес рабочих, складируемых стройматериалов, масса специального оборудования и инструментов, используемых во время строительства, и ветровые нагрузки.

   Ветровые нагрузки на крышу

3. Особые нагрузки. Усилия, возникающие во время стихийных бедствий, землетрясений, взрывов, при резкой потере несущей способности одного или нескольких нагруженных узлов стропильной системы.

   В числе особых нагрузок — землетрясения и стихийные бедствия

Во время определения угла наклона крыши учитывается максимально возможное сочетание нагрузок. Оба эти параметра оказывают влияние на толщину и длину стропильных ног. Расчет стропильной системы и угла наклона скатов делается по предельным состояниям с учетом всех неблагоприятных факторов.

Максимальные прогибы и перемещение стропильных ног регламентируются без зависимости от их линейных размеров и не должны приводить к частичной разгерметизации крыши. Ко всем типам крыш, вне зависимости от угла наклона, выдвигаются такие условия:

• должна гарантироваться безопасная эксплуатация зданий;
• целостность конструкции не может нарушаться даже во время кратковременных пиковых нагрузок;
• внешний вид крыши не должен изменяться весь период эксплуатации.

Стропильная система должна выдерживать пиковые нагрузки без деформаций

При этом каждое требование должно выполняться вне зависимости от других. Предельные значения прогиба стропил ограничиваются с учетом эксплуатационных характеристик кровельных материалов. Если нормативные значения не оказывают заметного влияния на внешний вид, то они не корректируются.

Практический совет. Намного проще целостность кровельного пирога крыши обеспечивать не за счет увеличения прочности стропильной системы, а за счет использования специальных конструктивных компенсаторов.

Компенсатор усадки, скользящая опора

Цены на снегозадержатели

Снегозадержатель

Как рассчитать оптимальный угол наклона

Калькулятор по расчету высоты конька

Перейти к расчётам

Как уже указывалось, на угол наклона скатов оказывает влияние снеговая и ветровая нагрузки, общий вес кровельного пирога и масса стропильной системы. Если используются современные легкие утеплители, то их вес можно не учитывать.

Шаг 1. Расчет снеговой нагрузки. Предварительные условия зависят от нормативных показателей снеговой нагрузки с учетом климатической зоны расположения здания и коэффициента уклона скатов. Заметьте, не от величины наклона, а от ее коэффициента. Чем меньше угол наклона, тем меньше коэффициент. К примеру, если угол равняется 15°, то во время расчетов используется коэффициент 0,27, если угол наклона скатов равняется 45°, то коэффициент равен 1,0. Большой угол наклона существенно уменьшает давление снегового покрова на стропилины, и наоборот, чем он меньше, тем значительнее усилия действуют на стропила. Для регионов с высоким снеговым покровом оптимальный угол наклона скатов должен быть не менее 35°. За счет этого уменьшается высота задерживаемого кровлей снега, он быстрее сходит. Кроме того, в таком положении на стропила действуют не только усилия на изгиб, но и на сжатие. А пиломатериалы намного лучше работают на сжатие, чем на изгиб. Увеличение оптимального угла наклона дает возможность уменьшать линейные размеры нагруженных элементов, что оказывает благоприятное влияние на общую стоимость стропильной системы.

Снеговая нагрузка

Как измеряется угол наклона

Практический совет. Узнать коэффициент угла можно самостоятельно при помощи рулетки. Измерьте высоту стропильной системы и разделите эту величину на половину ширины дома. Потом в таблице найдите ближайшее значение коэффициента, оно обозначает оптимальный угол наклона стропильной ноги.

Региональные значения нагрузок от ветра и снега указаны в СНиП 2.01.07-85, во время расчетов нужно пользоваться имеющимися в нем таблицами и рекомендациями.

Карта снеговых нагрузок

Файл для скачивания. Нагрузки и воздействия

СНиП 2.01.07-85

Схемы распределения нагрузки и величина коэффициента указаны в таблицах нормативного документа. Если они возникают лишь на части поверхности крыши, то нужно брать значения, действующие на половине пролета стропильной системы. В этом случае допускается использование упрощенных схем, но угол наклона ската всегда должен учитываться.

Шаг 2. Расчет ветровой нагрузки.

Ветровая нагрузка

В этом случае угол наклона скатов оказывает противоположное влияние. Чем он больше, тем выше парусность (аэродинамическое сопротивление) строения, соответственно, тем больше максимальные нагрузки ветра. Инженерам надо выбрать оптимальную середину, угол наклона скатов влияет на многие параметры строения. Усилия зависят от нормативных значений давления ветра в каждой климатической зоне. Дополнительно используется аэродинамический коэффициент. Он учитывает конкретную местность расположения строения (на открытой стройплощадке, в черте города и т. д.), высоту и парусность (коэффициент аэродинамики) дома.

Принимается средняя скорость за три самых холодных месяца, именно в этот период возможны максимальные усилия на стропильные ноги. При этом нагрузка от ветра должна приниматься как сумма давления на внешнюю поверхность, силы трения, направленных по касательной линии к кровельным материалам и нормального давления на внутренние элементы крыши.

Карта ветровых нагрузок

Коэффициенты аэродинамического сопротивления устанавливаются отдельно для внешнего давления, силы трения о поверхность крыши, парусного сопротивления и внутреннего давления. Для скатных крыш с углом наклона не более 25° используется коэффициент 2,0. Отдельно рассчитывается стропильная система по показателям пульсирующего давления, возникающего при сильных порывах ветра.

Шаг 3. Масса кровельных материалов. Чем тяжелее кровля, тем больше нагрузки действуют на стропильную систему. Для одинаковых по толщине и ширине стропильных ног нужно увеличивать угол наклона, в таком положении возрастают продольные усилия и уменьшаются перечные. А именно критических поперечных усилий больше всего боится стропильная нога. Но лишь по этому критерию выбирать оптимальный угол наклона нельзя, мы уже упоминали, что следует учитывать все факторы, и не только инженерного, но и дизайнерского характера. При расчетах берите вес кровельного материала с учетом его особенностей, весом обрешетки и утеплителей можно пренебречь, но вес стропил учитывается.

Масса кровельных материалов

Нагрузка на стропила с зависимости от материала кровли

Важно. Если крыша будет покрываться мягкими кровельными материалами, то алгоритм расчет веса немного меняется. Под мягкие покрытия обязательно делается сплошная обрешетка из плит ОСП или фанеры толщиной не менее одного сантиметра. Такие материалы имеют большую массу и оказывают заметное влияние на общий вес кровельного покрытия, это нужно в обязательном порядке принимать во внимание.

Шаг 4. Определение суммарной нагрузки на крышу. Заключительный показатель нагрузки, оптимальный угол наклона скатов двухскатной крыши во многом зависит от его значений. Общая нагрузка определяется суммированием всех ранее рассчитанных усилий.

Определение суммарной нагрузки на крышу

Для повышения надежности здания инженеры всегда делают закругления полученных параметров в сторону увеличения. Дело в том, что рассчитать до килограмма величину нагрузок даже теоретически невозможно, не говоря уже об упрощенных практических расчетах. В связи с этим при первой возможности принимаются меры для обеспечения запаса прочности и устойчивости несущих конструкций строения.

Расчет стропильной системы

К сведению. В московском регионе крыша площадью 100 м2 должна выдерживать нагрузку примерно 30 тонн. Это очень большие усилия, вот почему выбор оптимального угла наклона имеет такое большое значения с инженерной точки зрения. Если во время расчетов будет допущена ошибка, то возможен прогиб стропил или полное разрушение конструкции. Прогиб стропильной системы обязательно станет причиной нарушения герметичности кровли и появления протечек, их устранение сложный и длительный процесс. Полная потеря устойчивости крыши – аварийная ситуация со всеми крайне негативными последствиями. В деревянных домах одномоментное разрушение крыши может сдвинуть несущие стены, что еще более усугубит ситуацию.

Как учитывается угол наклона при расчете стропильной системы

Расчет состоит из нескольких этапов, каждый имеет свои требования и учитывает определенные условия.

Шаг 1. Расчет нагрузки на погонный метр стропильной ноги. Мы уже упоминали, что от показателей угла наклона во многом зависит распределение усилий. Стропильная нога условно принимается за балку с двумя или несколькими точками упора, от угла наклона зависят значения продольных и поперечных усилий. Каждое отдельное усилие определяется после построения эпюры как катет прямоугольного треугольника. При этом угол наклона играет важную роль, именно его значение синусов, косинусов и тангенсов используются для определения нагрузок.

Разложение нагрузки на стропила на вертикальную и горизонтальную составляющие

Для расчета суммарной нагрузки нужно расстояние между точками упора стропильных ног умножить на расстояние между стропильными ногами и на суммарную нагрузку. С учетом значения этой силы строится эпюра. Но на практике расчеты по эпюрам не нужно делать, в СНиПе есть таблицы с готовыми данными.

Практический совет. Во время выбора оптимального угла наклона двухскатной крыши нужно добиваться, чтобы за счет увеличения продольных уменьшались поперечные усилия. То есть, по возможности увеличивать угол наклона скатов.

Шаг 2. Определение площади сечения пиломатериалов, используемых для изготовления стропильных ног. Это очень важный этап расчетов. Исходные данные надо брать из ГОСТа 24454-80, прочность материалов дана с учетом вида древесины. Для стропильных ног универсальными считаются доски толщиной 50 мм, ширина подбирается в зависимости от ранее рассчитанных нагрузок.

Таблица размеров и других параметров стропил

ГОСТ 24454-80. Файл для скачивания

Пиломатериалы хвойных пород

С учетом величины угла наклона по формулам рассчитывается ширина доски, исходные данные – толщина стропилины.

Оптимальный шаг и сечение стропил под металлочерепицу

Имейте в виду, что максимальная длина стропилины – это не общая длина, а расстояние между соседними упорами. Упорами смогут быть как вертикальные стойки, так и раскосы или различные стяжки.

Элементы стропильных систем

Еще раз напоминаем, что во время расчетов параметров стропилины надо брать максимальное расстояние, одна нога может иметь несколько опорных точек. Этот общий подход используется для расчетов на прочность любых конструкций, всегда берется самое слабое и наиболее нагруженное место. Только так можно с достаточным запасом прочности и устойчивости спроектировать стропильную систему.

Во время непосредственного строительства кровельщики могут увеличивать количество упоров или уменьшать расстояние между ними и за счет этого дополнительно повышать устойчивость конструкции. Но категорически запрещается уменьшать количество опорных элементов или увеличивать расстояние между опорными точками. Такие действия обязательно приведут к деформации крыши. Она может случиться как сразу после окончания кровельных работ, так и через несколько лет после начала эксплуатации здания.

Монтаж стропильной системы двухскатной крыши должен производиться по проекту

На основании расчетов определяется минимальная ширина доски для стропил при толщине 50 мм с учетом оптимального угла наклона скатов. Это значение никогда не будет стандартным, окончательно выбирать доску нужно с запасом по ширине. К примеру, если у вас получилось 90 мм, то доску надо брать 100 мм, если 120 мм, то ширина стропильной ноги должна быть 150 мм. За счет такого подхода компенсируется возможное уменьшение прочности пиломатериалов. Дело в том, что в мире не существует двух досок с полностью одинаковыми свойствами. На механическую прочность оказывает влияние огромное количество факторов, не поддающихся расчетам. Никто не знает, сколько именно трещин или сучков будет иметь доска на расчетном участке, есть ли заболонь или иные пороки развития древесины, как она сушилась, какие допуски по толщине и ширине и т. д.

Еще один момент – одна и та же доска изменяется свою прочность в зависимости от влажности, температуры наружного воздуха и времени эксплуатации.

Деформация древесины

Мера усадки и деформации симметричной доски зависит от распиловки

Цены на различные виды бруса

Брус

Как влияет угол наклона на длину стропильных ног

Имея оптимальный угол наклона крыши строителям надо рассчитать длину стропильных ног и высоту вертикальных стоек. Сделать это можно при помощи калькулятора. Рассмотрим пример расчета, так будет легче понять алгоритм действий. Как узнать интересующие параметры стропильной системы, зная угол наклона скатов?

Шаг 1. Нарисуйте на бумаге прямоугольный треугольник. Горизонтальный катет должен равняться половине ширины дома. К примеру, если ширина строения 8 м, то длина катета будет 4 м.

Схема треугольника

Шаг 2. Умножьте длину катета на тангенс угла наклона крыши. Обе величины нам известны. Если угол наклона 35°, то второй катет имеет размер 2,8 м. Это высота вертикальной стойки стропильной системы. Теперь нужно вычислить длину стропил.

Умножьте длину катета на тангенс угла наклона крыши

Шаг 3. Разделите длину нижнего катета (4 м) на косинус 35°. В нашем случае длина стропильных ног буде равна 4,88 м. Если с косинусом работать сложно, то длину гипотенузы можно узнать с помощью теоремы Пифагора. Сумма квадратов катетов равняется квадрату гипотенузы.

Разделите длину нижнего катета (4 м) на косинус 35°

Указание размеров на чертеже

К полученному значению длины стропилины следует добавить размер свеса, он зависит от архитектурных особенностей строения.

Стропильная система по указанным вычислениям

Наращивание стропильных ног и свесы

Практические советы

Инженерные расчеты параметров стропильной системы делают только специализированные проектные компании с лицензиями и допусками. Самостоятельно работы выполнить сложно, для этого нужно иметь инженерное образование. Что советуют опытные строители с большим практическим стажем?

1. Оптимальный проектный угол наклона крыши можно изменять лишь в сторону его увеличения. Такие изменения уменьшают нагрузку на элементы стропильной системы и не могут стать причиной нарушения устойчивости конструкции.

   Угол наклона крыши

2. Нередки случаи, когда уже во время строительства заказчики по тем или иными причинам требуют внести изменения в проектную документацию. Можно принимать их пожелания во внимание только в тех случаях, когда изменения не оказывают негативного влияния на устойчивость стропильной системы. Если необходимо уменьшить расчетный угол наклона, то необходимо увеличивать ширину досок или устанавливать дополнительные распорки. Первый вариант не уменьшает чердачное пространство, используется часто.

   Если необходимо уменьшить расчетный угол наклона, то необходимо увеличивать ширину досок или устанавливать дополнительные распорки

3. Никогда не надо компенсировать изменение угла наклона крыши за счет изменения расстояния между стропильными ногами. В соответствии с современными нормативными требованиями шаг стропильных ног учитывает стандартную ширину утеплителей. Если его изменить в ту или иную трону, то существенно усложниться процесс монтажа кровельного пирога теплых крыш для мансардных помещений.

   Укладка базальтового утеплителя между стропилами

Цены на минвату

Минвата

Оптимальный угол наклона крыши обязательно нужно иметь в виду во время обустройства водосточной системы и элементов для снегозадержания. Он в любом случае должен гарантировать нормальный стек дождевых и талых вод, минимизировать риски появление протечек из-за незначительных нарушений технологии кровельных работ.

Видео – Расчет дины стропил в зависимости от угла наклона крыши

Как рассчитать оптимальный угол наклона двухскатной крыши? — 1pocherepice.ru

Как определить оптимальный угол наклона двухскатной крыши, является чрезвычайно актуальным вопросом, от которого зависит прочность и надежность всего здания. Современное строительство развивается стремительными темпами. С каждым днем становится все больше новых материалов и, соответственно, подходов к их установке. Наряду с проверенными изделиями появляется все больше инновационных средств, которые могут использоваться для укладки кровли. Однако все они имеют различные характеристики и структуру.

Схема устройства двускатной крыши.

Факторы, влияющие на прочность и долговечность кровли

Строительство любой крыши начинается с составления генплана и выбора основного полотна для кровли. Все нюансы и мелочи должны быть обязательно учтены и продуманы, поскольку даже малейшая оплошность может стать фатальной и нарушить общее равновесие конструкции. В связи с этим необходимо разобраться, какие силы и нагрузки влияют на поверхность, которая составляет основу крыши. Главными факторами, воздействующими на кровлю, являются:

• вес стропильных конструкций;
• ветровая нагрузка;
• влияние осадков;
• особенности климата;
• вес покрытия.

Виды стропильных систем двускатной крыши.

Стропильная система направлена на поддержание всей крыши и организацию ее наилучших качеств, таких как прочность и надежность. Однако она имеет еще и значительный вес, который создает дополнительную нагрузку на балки перекрытия. Как правило, для удержания всего кровельного пирога используются бревна и балки больших сечений, кроме того, система дополнительных компенсаторов. Все эти элементы конструкции двускатной крыши имеют значительные показатели веса, которые тоже необходимо учитывать при составлении генплана и определении угла наклона покрытия.

Ветровая нагрузка тоже играет немаловажную роль, поскольку чем выше его значения, тем большая сила действует на основную плоскость. В некоторых случаях ветра могут достигать огромных показателей и, соответственно, нагружать все системы конструкции. Поэтому угол наклона двускатной крыши должен быть ориентирован и на этот вид нагрузки.

Самым главным фактором, определяющим само возведение крыши и ее уклон, является влияние осадков.

Снег, дождь, град или оледенение — все эти факторы не только проверяют на прочность все системы кровли, но и несут в себе большие показатели удельного веса, которые играют первостепенную роль при организации крыши. Первое место по опасности и уровню воздействия по праву занимает снеговая составляющая. Она может создавать предельные нагрузки, достигающие 200-250 кг на 1 м² покрытия, что для некоторых материалов может оказаться фатальным. Поэтому ориентация на осадки крайне важна при составлении генплана.

Выбор конструкции в зависимости от уклона кровли.

Все эти природные факторы характеризуются особенностями климата той или иной части территории.

Поэтому для более суровых условий необходимо использование материалов, способные выдержать все испытания и сочетать идеальные характеристики прочности и долговечности конструкции.

Для мягкого климата, который не подразумевает критических ветровых или снеговых нагрузок, возможно использование более простых материалов, подходящих для этого конкретного участка местности.

Финальным фактором, воздействующим на общую картину прочности строения, является вес самого покрытия. Как правило, самые большие нагрузки создает такое привычное и распространенное изделие, как шифер. Именно он является самым тяжелым, однако его дешевизна в большинстве случаев перевешивает все остальные недостатки.

Вернуться к оглавлению

Влияние угла наклона на характеристики кровли

Какой же тип крыши лучше всего подойдет в наших климатических условиях? На сегодняшний день существует богатый выбор фактур и контуров кровли. Это двух- или четырехскатные варианты, шатровые или любые другие системы. Однако именно двускатная крыша способна сочетать в себе оптимальный набор устойчивости и функциональности. Поэтому ее выбор для создания купола кровли является наилучшим решением.

Как влияет неправильный угол ската на общие характеристики кровли? Неверно подобранные углы наклона двускатных крыш ведут к нарушению прочности и долговечности всей системы. При слишком маленьком угле ската возможно проникновение воды или иных чужеродных образований под плоскость.

Минимальные уклоны крыши для разных типов кровельных покрытий.

Отжимной ветер, талая вода, снеговая составляющая — все эти критерии являются неизменными факторами риска, поскольку способны проникать и заполнять собой самые труднодоступные места.

Слишком крутые крыши могут обеспечить нейтрализацию подобных факторов, однако в этом случае вступает в силу ветровая составляющая нагрузки.

Снег или вода будут сползать с поверхности крыши естественным способом, при этом кровля образует своеобразный парус, который примет на себя всю ветровую нагрузку.

Хотелось бы отметить, что она может достигать критических величин, а это способно неблагоприятно сказаться на характеристиках надежности всей системы. Поэтому оптимальный угол должен быть рассчитан с учетом всех критических факторов и характеристик основного укрывного материала.

Крыши с отклонением выше 45° считаются крутыми, а с 10° и ниже — пологими. Поэтому идеальными показателями для двускатных крыш являются средние значения, которые варьируются в пределах 20-35°С.

Именно подобные показатели создают хорошие предпосылки для строительства идеальной по своим качествам кровли.

Вернуться к оглавлению

Величины угла наклона для каждого материала

Рассчитать нужный угол наклона помогут характеристики материалов, которые послужат основой будущей кровли. Поскольку каждый из них имеет свои граничные показатели, которые обеспечивают сохранность помещения от влаги и других погодных неудобств.

Выглядят эти показатели следующим образом:

Таблица углов наклона крыши.

1. 20° являются предельными для шифера и обыкновенной черепицы, поскольку структура самих этих материалов подразумевает использование их в наклонном состоянии. Это обусловлено сегментированием и рельефом подобных изделий. Особенно это касается черепицы, которая состоит из множества отдельных кусочков и просто не может быть эффективной на плоской поверхности. Тем более крепление этих материалов производится внахлест друг на друга, что не может обеспечить эффективного сцепления изделий при слишком низких углах ската. Это может привести к протечкам и проникновению любого естественного мусора, такого как листья деревьев или обыкновенная пыль.
2. 14° подразумевает минимальные значения для металлочерепицы. Она благодаря своей структуре может быть использована в немного более пологом состоянии, однако слишком сильно надеяться на прочность замка изделий также не следует. К тому же такие показатели подразумевают слишком большой нахлест листов, а это может быть неактуально с материальной стороны из-за нецелесообразности расхода изделий. Поэтому крыши с металлочерепицей проектируются исходя из своих конструктивных особенностей и подразумевают относительно большие показатели наклона плоскости.
3. 12° являются минимальными для профнастила. Этот материал хотя и обеспечивает более надежную сцепку листов между собой, он не может гарантировать идеальные условия для обеспечения прочности конструкции при наименьших показателях наклона.
4. 8° и ниже являются предельными значениями для любых рулонных материалов. Именно они предназначены для использования на практически ровных поверхностях и обеспечивают хорошие показатели защиты плоскости. Также благодаря возможности наложения нескольких слоев показатели надежности прямо пропорциональны им.

Вернуться к оглавлению

Заключение по теме

Выбор двускатной кровли с оптимальным углом наклона поверхности — задача достаточно сложная, включающая в себя множество нюансов и уточнений. Главными критериями, влияющими на итоговую поверхность крыши, являются атмосферные осадки и вес кровельного пирога.

Именно эти показатели отвечают за надежность и прочность всей конструкции. Кроме того, следует учесть, что для каждого кровельного материала существует свое критическое значение, которое актуально только для отдельного изделия. Так, шифер имеет самые низкие показатели наклона плоскости, а рулонные материалы занимают лидирующие позиции в этом соревновании.

выбор оптимального угла наклона и советы как рассчитать уклон

Во время строительства дома всегда наступает время планировки чердака и крыши. При этом угол крыши играет ключевую роль, ведь от этого зависит размер и объем чердачного помещения.

На этом этапе нужно определиться с тем, как вы будете использовать это пространство – если вы хотите сделать его жилым, то стоит поднять крышу, и наоборот. Сегодня мы более подробном будем разбирать планировку крыши.

Содержимое обзора:

Расчет угла ската крыши

Угол наклона крыши зависит не только от вашего желания, но и от других факторов, вроде используемых материалов и погодных условий. Редко можно встретить высокую крышу, посмотрев на которую со стороны можно заметить треугольник, у которого основание меньше чем стороны.

В первую очередь приходит на ум расход материалов – построение такой крыши может достаточно сильно растянуть ваш бюджет, при том, что вам нужно будет не только закупать больше материалов, но и рабочим платить больше за проделанный труд.

Если же вы сами занимаетесь строительством дома, то это сделает процесс сильно дольше и сложнее. С другой стороны – парусность здания, которая становится проблемой с некоторыми видами материалов.

Угол наклона крыши в этом случае не стоит сильно увеличивать. Есть много онлайн калькуляторов, которые вам помогут разобраться с полученными значениями, но все расчеты можно сделать и самостоятельно.

Не имея никакого опыта в строительстве, рекомендуется поручить проектирование крыши архитектору или строителю с опытом. В зависимости от ваших предпочтений он поможет вам подобрать угол наклона односкатной крыши или же более сложного решения.

В нашем регионе чаще всего встречаются дома с двухскатной и четырехскатной полувальмовой видами крыш. Обусловлено это тем, что в странах пост советского пространства частные дома преимущественно одноэтажные с расчетом на одну семью, да и такие крыши практически проще всего проектировать.

Природные условия и нагрузки

Живем мы не на Экваторе, а потому нельзя забывать о зиме и стабильных осадках в виде снега. Опытные архитекторы и строители знаю какой должен быть угол крыши при разных типах материалов, чтоб она могла выдержать осадки снега.

Обычно люди не воспринимают снег так, как строители. Крыша с большой площадью и малым углом наклона обычно собирает достаточно много снега, который оказывает внушительное давление на всю конструкцию. Именно поэтому и рекомендуется делать угол наклона крыши как минимум 25 градусов.

Не менее важную роль играют материалы из которых будет кровля и стропильная система – они должны без проблем справляться с давлением и не деформироваться.

Сложные конструкции

Особенно сложным становиться расчет угла крыши при более сложных конструкциях. Речь сейчас идет о многощипцовых крышах, которые лучше всего подходят, если владелец хочет сделать чердак жилым помещением, причем полноценным.

Стропильная система вместе с тем также усложняется, ровно, как и количество затраченных материалов, но в результате вы получите дополнительное жилое пространство.

В простой конструкции вам нужно увеличить угол наклона минимум до 30-35 градусов, при условии ширины здания от 9 м, чтоб получить чердачное помещение с нормальной высотой потолка – около 2,5 м.

Многим такой минимальный угол наклона крыши не подходит, а потому кровлю делают мансардной или многощипцовой. Несущие конструкции в этом случае можно спрятать за декоративные стойки, которые в итоге станут частью интерьера, или же сразу сделать четко обозначенные стены.

В плане площади более сложные конструкции крыши выигрывают не очень много, а вот полезный объем помещения становится заметно больше, что скажется если вы захотите поставить крупную мебель вроде шкафа или стеллажа.

Ветровая нагрузка

Мы ранее немного говорили о парусности здания, в частности самой крыши, а сейчас мы более подробно разберем этот вопрос. Со снегом все достаточно просто – крыша должна выдерживать давление, а угол желательно должен быть достаточным, чтоб снег постепенно скатывался, а не собирался горой.

Ветер же по-разному ведет себя с разными участками крыши – одни прижимает, другие пытается сорвать, а потому нагрузка получается неравномерной.

Универсального оптимального угла крыши в этом плане попросту не существует, ведь во время планировки нужно учитывать поведение ветра в конкретной местности с учетом дополнительных помех вроде других зданий и высоких деревьев. Именно для того, чтоб ослабить движение ветра в степных регионах и насаживают лесопосадочные полосы.

Как и в случае со снегом, есть достаточно подробная карта ветров, которая весьма детально описывает всю Россию. По ней вы можете определить тенденции поведения ветров вместе с их силой. Всего есть восемь категорий, для каждой из которой есть определенное значение нагрузки на крышу.

Как видите, проектирование крыши достаточно сложный и ответственный процесс, а потому только вам решать – делать это самостоятельно, или же обратиться к экспертам.

Фото угла крыши

Также рекомендуем просмотреть:

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

оптимальный, как определить рекомендуемый угол ската и снеговые нагрузки

На что влияет угол наклона крыши

Строительство крыши – это последний этап возведения дома. Но не менее важный, чем  возведение стен. Ведь крыша защищает наше жилье от непогоды, да и эстетическая сторона нашего жилища немало зависит от вида крыши.

Так уж повелось, но плоские крыши в нашей стране можно  встретить только у многоэтажек. Коттеджи и частные дома  венчают скатные крыши. А одним из главных расчетных показателей при строительстве  дома строители считают  угол наклона крыши. Давайте рассмотрим, как грамотно нужно рассчитывать этот показатель, от чего он зависит и как влияет на строительство крыши в целом.

Виды крыш и их зависимость от угла наклона

В зависимости от устройства кровли выделяют несколько видов крыш:

1. Односкатная крыша. Крыша представляет собой  наклонную плоскость, которая лежит на стенах разной высоты. Для такой крыши подойдет любой материал.
2. Двускатная крыша. Это достаточно надежная и простая по своему монтажу крыша. Состоит из двух скатов. Материал для кровли также можно подобрать абсолютно любой.
3. Шатровое перекрытие. Крыша представляет собой конструкцию, в которой несколько равнобедренных треугольников вершинами замыкаются в одной точке. Стропильная система у такой крыши довольно сложная, но зато расходных материалов на нее понадобится минимум.
4. Вальмовая крыша. Имеет четыре ската (два треугольных и два трапециевидных). Вершины крыши срезаны. По своей конструкции крыши очень сложные, но очень экономичны по расходу материала.
5. Сводчатое перекрытие.  Подобные крыши делаются только из кирпича или камня. И так, как  являются очень тяжелыми, сегодня в индивидуальном строительстве почти не используются
6. Многощипцовые крыши.  Очень сложная, но красивая конфигурация из множеств премыканий и ребер.

Итак, крыша считается скатной, если угол наклона кровли превышает 10 градусов.

Выделяют эксплуатируемую и неэксплуатируемую кровлю.

Неэксплуатируемая кровля – это когда между самой кровлей и верхним перекрытием почти нет пространства, или предназначено это пространство для технических целей. Такими крышами могут быть плоские крыши с углом уклона от 2 до 7 градусов. В таких крышах  высота пространства между крышей и перекрытием не более полутора метров.

Строить плоские крыши выгодно. Минимум затрат на материалы, работу. Ветер не сорвет. Опять же можно оборудовать дополнительное место для отдыха. В последнее время очень популярно настилать на подобные крыши  зеленую кровлю.  Но вот  осадки такую крышу могут попортить. Поэтому полностью плоские крыши  делать невыгодно. Осадки лужами будут скапливаться на поверхности крыши и разрушать ее.

Для того чтобы создать естественный отток воды насыпают на плоские крыши слой керамита под некоторым уклоном.

Скатные же крыши позволяют использовать пространство под крышей под хозйственные нужды – чердак, мансарда или даже оборудовать  в них при  тщательном утеплении и жилые комнаты.

Факторы, от которых наиболее зависит угол наклона крыши

К основным влияющим на уклон кровли факторам можно отнести:

• Природные факторы.  Угол наклона крыши зависит от климата той местности, где будет происходить строительство. Ветер оказывает огромную нагрузку и на кровельное покрытие крыши и на стропильную систему в целом. Незначительное увеличение угла уклона (примерно на 30 градусов) увеличивает ветровую нагрузку  почти в 5 раз. Но и   незначительный угол также  может  сыграть на руку стихии. Так ему легче будет попасть в крышу через стыки  покрытия и легко сорвать крышу. Атмосферные осадки  также разрушительно могут действовать на  эксплуатационные характеристики  крыши. А вот с помощью грамотно подобранного уклона  можно избежать этих неприятностей.

Запомните, что максимальная снеговая нагрузка на кровлю крыши достигается при соблюдении угла уклона крыши в 30 градусов. А при 45 градусах снег и дождь и вовсе не задерживаются на крыше.

• Угол наклона крыши из металлочерепицы

  Строительными нормами определены минимальные показатели уклона для каждого кровельного материала. В них учли наклон крыши и снеговые нагрузки, а также  ветровые показатели. Например, для кровли, выполненной из черепицы, минимальный рекомендуемый угол ската крыши —  22 градуса, для шифера – 30 градусов.

Таким образом, очевидно, что если вы  собираетесь строить дом в регионе, где осадки очень часты, то угол наклона крыши в 45 градусов —  в самый раз. А вот, если осадков не так уж и много, но зато ветер задувает круглогодично, то оптимальный вариант – крыша с наклоном в 30 градусов.

Как произвести расчет угла уклона

Как определить уклон кровли, который будет оптимальным для вашего нового жилища?

Помните, что чем больше угол наклона крыши, тем больше затрат вы понесете на строительные работы.

Рассчитывается величина наклона как отношение  размера конька к половине ширины здания и умноженное все это на 100. У профессиональных строителей на случай расчета показателей уклона  крыши  есть свои инструкции и расчеты. Большинство из них пользуются матрицами расчета и специальными графиками. Ознакомиться с ними можно во всемирной паутине.

Влияние величины наклона крыши на выбор кровельнго материала ( и не только)

Идеальной крыши, которая бы подходила бы всем регионам и кровельным материалам пока еще не придумали.

Зависимость материалов от угла наклона крыши

Итак, величину уклона рассчитали. Теперь подбираем кровельный материал. Шифер и черепица подойдут для крыши с углом более 20 градусов. Если  уклон будет меньшим, то в стыки  буде забегать вода, забиваться снег, а  значит, будет уменьшаться срок эксплуатации самой кровли.

Рулонные материалы на основе битума используют при накрытии плоских крыш или угол наклона кровли, которых превышает 30 градусов. При высоком уровне нагрева солнцем таких крыш и при  большем уклоне кровля просто напросто может сползти.

Металлопрофиль и металлочерепица используется на крышах с уклоном не менее 10 градусов.

А вот перечень самых распространенных кровельных материалов:

1. Черепица. Сегодня пользуется  почти бешеной популярностью. Существует большое количество разновидностей этого материала. Такие крыши легко поддаются ремонту. Но вот отдать финансов за данный материал придется немало  Но  этот материал очень долговечен. Его срок эксплуатации может исчисляться не только десятилетиями, но и веками.
2. Кровельные панели.  Подобные панели изготавливаются прямо на заводах и в конечном виде представляют уже почти готовую крышу. Панели сразу содержат в себе несколько слоев – и теплоизоляцию и пароизоляцию и саму плиту. Устанавливать такие плиты очень просто. Не нужно никакого специального оборудования. Крепятся панели друг к другу специальной лентой. Но и стоит такой материал очень дорого.
3. Металлопрофиль.  Листы из оцинкованной стали. Достаточно легкий и прочный материал. Не поддается ржавчине и является экологически чистым. Сегодня можно выбрать любой цвет и  размер и направление волн.  Производители дают гарантию на этот материал сроком на 75 лет.
4. Штучные материалы из древесины, такие как дрань, стружка и гонт. Как правило, подобные материалы в современном строительстве уже никто не использует. Это материал не долговечен, может гнить, на нм размножаются микроорганизмы и легко воспламеняется.
5. Шифер. Этот материал вот уже долгое время остается надежным в эксплуатации, простым в монтаже и недорогим в приобретении. Влагоустойчив, морозостоек, пожаробезопасен. Да и внешний вид сегодня производители усовершенствовали. Можно выбрать шифер любого желаемого цвета.

Выбирая кровельный материал, помните, чем плотнее его структура тем меньше должен быть уклон крыши.

При  использовании листов металлопрофиля и металлочерепицы на пологих крышах рекомендуют проходить стыки  влагоустойчивым и морозостойким герметиком. А также  размер нахлеста листов  при  монтаже кровли из этих материалов  зависит также от угла наклона крыши. Чем крыша круче, тем нахлест меньше. Это относится и к шиферу.

При монтаже крыши не забывайте и о вентиляции  пространства под ней. Скатные крыши также необходимо оборудовать системой водооттока.

Таким образом, можно сделать вывод, что угол наклона крыши – показатель очень важный. От него зависит не только качество работ, но и срок эксплуатации самой крыши. Главное, грамотно  рассчитать величину, выбрать  нужную конструкцию крыши, качественный кровельный материал и хорошую бригаду рабочих. Ну и, конечно же, не на все на это понадобится некоторый объемный бюджет. Удачи вам в строительстве!