Расчет наклона двухскатной крыши. Как рассчитать угол наклона крыши - советы

В задаче «как определить угол наклона крыши», достаточно много неизвестных.

Найти решение для каждого из них можно будет в этой статье.

Она не для профессионалов. Она для тех, кто готов или уже взялся за освоение непростой профессии строителя.

Всё что ему потребуется так это возможность финансировать будущий проект и энтузиазм первопроходца в новом для себя деле.

Об остальном будет рассказано в дальнейшем.

Крыша – не только красивый элемент строящегося дома.

Это его долголетнее и комфортное существование.

Тёплое, уютное и сухое здание на долгие годы – главный девиз хорошей кровли.

Прежде чем остановить свой выбор на той или иной конструкции кровли, её будущий хозяин рассматривает множество .

Их много и все они имеют веские аргументы в пользу своего существования:

• Плоские кровли с углом уклона до3 0 . Широко применялись в типовом гражданском и промышленном строительстве. Требуют сложной, инженерной системы ливнёвой канализации. Необходима регулярная очистка от снега и мусора.
• Скатные конструкции – практичны и функциональны. В зависимости от выбранного угла наклона являются самоочищающимися. Предоставляют возможность использовать подкровельное пространство в различных целях. Вместе с тем, они сложны и дороже в изготовлении. Велики затраты при их ремонте.

В свою очередь скатные крыши могут быть как бесчердачными (мансардными) так и чердачными:

• Для чердачного варианта очень важным является их дальнейшее предназначение – с эксплуатацией или без.
• Для мансардного – будет она ломанная или простая. При ломаном варианте появляется необходимость, каким то образом, «обыгрывать» внутренние подпорки.

Эти же конструкции могут быть односкатными и двухскатными. Зная, как определить угол наклона крыши в градусах, удастся применить современные . А также, самым оптимальным образом использовать подкровельное пространство, без ухудшения несущих характеристик конструкции:

• Вальмовый вариант – один из наиболее практичных и устойчивых. В этом случае 2-е трапеции и 2-а фронтонных треугольника соединены в один конёк. При возведении потребуется профессиональный опыт и достаточный плотницкий навык.
• Полувальмовый вариант – когда фронтонные треугольники двухскатной крыши разбиваются на 2-е части. Каждая из этих частей находится под определённым углом к друг другу. При усложнённом монтаже и увеличении расходов дополнительных выгод, кроме эстетического впечатления, нет.
• Шатровый вариант вальмовой крыши – все скаты сходятся в одной, самой верхней, точке. Скорее дизайнерский, чем функциональный вариант. Хорош для домов, имеющих в плане квадрат или правильный, красивый многоугольник. Он эстетичен и обладает хорошими прочностными характеристиками.
• Многощипцовая конструкция крыши – чаще всего применяется для строений с формой сложного многоугольника в плане. Характерна сложной системой стропил и высокой стоимостью. Точный расчёт и хороший проект подчеркнут индивидуальность постройки.
• Купольная и конусная кровли – редко используемые виды крыш. Возможно их применение в виде дизайнерских решений при возведении сложных композиций.

Ими перекрывают только некоторые части строящегося здания – арки, въезды в , башенки.

Комбинированные варианты всех перечисленных конструкций. Это самая сложная, красивая и дорогая крыша. Обладая сложной системой водослива, она непрактична при эксплуатации и трудна при ремонте.

Что такое хорошая кровля? Это, прежде всего, прочная конструкция, высокая теплозащита и надёжное противостояние атмосферным осадкам. Если она при этом ещё и красива – значит, работа выполнена на славу.

Угол ската величина зависимая

Большинство вновь возводимых строений имеют свои, только им присущие, особенности. Это может быть уникальный , современный дизайн всего дачного ансамбля, великолепные погодные условия.

В соответствии с ними разрабатывается архитектурный проект основного здания. При этом крыша играет немаловажную роль при формировании общего впечатления от возводимого комплекса.

Вводные понятия для начинающего специалиста по кровлям

При проектировании крышного ансамбля отправным моментом всех прочностных расчётов является угол наклона «α» его скатов.

Этот угол принято измерять в градусах при проектировании и в процентах – при .

Он расположен между самим скатом и его горизонтальной проекцией.

Для плоской кровли он близок к 0 0 , при конусной – превышает 45 0 .

Процентный показатель угла α – это отношение высоты фронтона к горизонтальной проекции ската и умноженной на 100.

Этим показателем удобно пользоваться непосредственно при строительстве, практически на глаз. Без таблиц Брадиса, калькуляторов или смартфонов.

Поскольку ширина дома величина известная, то умножив её половину на процент уклона, получим фронтона. Теорема Пифагора позволит рассчитать величину стропил.

При этом нет необходимости пользоваться тригонометрическими формулами, как при градусных показателях. Хорошо запоминается и некоторые соотношение между процентами и углами – 45 0 это 100%, а 30 0 – 57,7 0 .

Иными словами 1% это 27′. Высота фронтона (катет) против угла 30 0 равен половине стропил (гипотенузы).

На практике, строители редко пользуются такими расчётами. Чаще применяют обычную бечёвку.

На середине фронтона прибивают (строго перпендикулярно) длинную рейку. Один конец бечёвки закрепляют на краю фронтона, а свободный конец поднимают на необходимую высоту по установленной рейке.

Выбранный таким образом угол измеряют угломером или изготавливают шаблон. Сделав засечку на рейке, получают для подпорных стоек конька.

Влияние внешних факторов

Ничего не будут стоить знания о том, как определить угол наклона крыши на глаз, если не иметь представления об условиях работы строящейся крыши. Любое их изменение немедленно приведёт к пересчёту «α». Самыми основными из них являются:

• Функциональное назначение подкровельной зоны. Если эта зона будет использоваться как жилое помещение, то угол наклона выбирают наибольший из допустимых вариантов, исходя из прочностных расчётов. В противном случае используют вариант с ломаной конструкцией. Если же это будет обычный чердак, то не следует «α» делать больше 25 0 .
• Ветровая нагрузка. При преобладающих умеренных ветрах (до 15 м/сек) уклон до 45 0 будет вполне уместен. Если же возможны шквальные порывы ветра большой силы (более 20 м/сек), то не следует выходить за рамки 25 0 . В любом случае надо использовать для информации карту зон ветрового давления. В зависимости от зоны (от 1а до 5) расположения будущей постройки, следует выбирать и конструкцию кровли.
• Атмосферные осадки. Воспользовавшись картой зон снегового давления (8 зон с нагрузкой от 120 до 480 кг/м 2) следует сопоставить соответствие угла наклона выбранной нагрузке с учётом поправочного коэффициента. При «α» до 25 0 зонная снеговая нагрузка остаётся без изменений (коэффициент – 1). При его значениях от 25 0 и до 60 0 – коэффициент 0,7. Если же «α» более 60 0 , то снеговая нагрузка в расчёт не принимается.
• Материалы верхнего слоя кровельного «пирога». При угле уклона «α» до 15 0 хорошо работает наплавляемый рулонный материал, уложенный в 2-а слоя. При «α» до 5 0 количество слоёв должно быть увеличено до 3-х. Черепица и обыкновенный шифер хорошо работают в диапазоне от 20 0 до 45 0 .

Правильно выбранный угол не только оптимизирует все перечисленные нагрузки, но и в сочетании с кровельным материалом обеспечит надёжную защиту дома.

Основы расчёта угла наклона

Однажды закончатся все процедуры по выявлению вредоносных факторов влияющих на долговечность, устойчивость и водонепроницаемость будущей кровли.

Нагрузки определены, выбран, назначено будущее предназначение подкровельного пространства. Осталось рассчитать угол «α» наклона скатов:

• Ветровая нагрузка, в соответствии с картой зон ветрового давления для района строительства, с порывами не более 15 м/сек, позволяет использовать угол «α» до 45 0
• Снеговое давление, в 5-ой климатической зоне, составляет 320 кг/м 2 . Для угла наклона до 45 0 действует понижающий коэффициент 0,75, что даёт результат удельной нагрузки 240 кг/м 2 . Подобная нагрузка будет в дальнейшем использована для расчёта шага и сечения стропил.

Угол «α» = 45 0 , при ширине дома 9 м. и высоте потолков 2 м, позволяет получить вертикальное сечение свободного пространства, под двускатной , равной 5,5 м 2 . При этом высота конька получается близкой к 5 м.

Уменьшив угол «α» до 35 0 , полезная площадь снизится до 3,5 м 2 , что вполне приемлемо. Но при этом снизится высота конька до 3,5 м. и значительно – парусность конструкции, стоимость , затраты на обслуживание.

В качестве покровного материала, для кровли с наклоном 35 0 , наиболее демократичным будет шифер, крашеный в соответствии со вкусом хозяина.

Вместе с тем следует отметить, что при таком угле наклона можно с успехом использовать и более современные материалы. К примеру, металлочерепицу можно укладывать, начиная с α = 10 0 , вот только стыки при этом необходимо герметизировать. Потребуется и увеличенный нахлёст.

Черепицу различных составов начинают применять при угле больше 20 0 . Единственное что следует при этом учитывать – ее не малый вес. Последнее замечание несколько ограничивает её применение. Но срок службы заслуживает восхищения – более 60 лет.

Гибкая битумная мало кого оставит равнодушным. Как по форме, так и цветовому оформлению она подходит для кровли любой конструкции. При угле α ≥ 18 0 не требует дополнительной гидроизоляции в виде подкладочного слоя.

А вот рулонный битумный материал мало подходит для выбранного угла. Особенно это касается южной стороны ската. При высоких температурах она может попросту сползти.

Выполняем расчёт стропильной ноги

В соответствии с курсом начальной школы, гипотенуза (стропильная нога) равна катету (половина ширины фронтона) умноженная на cos α.

Или в математическом виде – L = l/2: cos α.

Подставляя имеющиеся данные, получаем L = 9/2: cos 35 0 = 4,5: 0,819152044 = 5,5 м.

Аналогичным образом или по теореме Пифагора можно определить и высоту коньковых стоек.

Это . С его помощью можно проектировать надёжные и долговечные конструкции.

Но это прерогатива опытных конструкторов. Для начинающих же строителей важно иметь о нём представление и умение им пользоваться.

Крыша дома должна быть надежной и красивой, а возможно это при правильном определении ее угла наклона для данного вида кровельного материала. Как рассчитать угол наклона крыши — в статье.

Назначение подкровельного пространства

Перед расчетом угла наклона крыши надо определиться с тем, как будет использоваться чердачное помещение. Если вы планируете сделать его жилым, угол наклона придется делать большим — чтобы помещение было просторнее, а потолки выше. Второй выход — делать ломанную, . Чаще всего такую крышу делают из двухскатной, но может она иметь и четыре ската. Просто во втором варианте очень уж сложной получается стропильная система и без опытного проектировщика просто не обойтись, а большинство предпочитает делать все самостоятельно, своими руками.

При увеличении угла уклона кровли стоит помнить несколько вещей:

Это не значит, что крыши с малым уклоном лучше. Они обходятся по материалам дешевле — меньше площадь кровли, но имеют свои нюансы:

• Требуют мер по снегозадержанию чтобы предотвратить лавинообразный сход снега.
• Вместо снегозадержателей можно сделать обогрева кровли и — для постепенного таяния снегов и своевременного отвода воды.
• При малом уклоне велика вероятность того, что влага будет затекать в стыки. Это влечет за собой усиленные меры по гидроизоляции.

Так что кровли с малым уклоном — тоже не подарок. Вывод: рассчитать угол наклона крыши надо так, чтобы найти компромисс между эстетической составляющей (дом должен смотреться гармонично), практической (при жилом подкровлельном пространстве) и материальной (расходы необходимо оптимизировать).

Угол наклона в зависимости от кровельного материала

Крыша на доме может иметь практически любой вид — может иметь низкие скаты, может — почти отвесные. Важно при этом правильно рассчитать ее параметры — сечение стропильных ног и шаг их установки. Если вы хотите уложить на крышу определенный вид кровельного материала, принимать во внимание надо такой показатель, как максимальный и минимальный угол наклона для данного материала.

Минимальные углы прописаны в ГОСТе (смотрите таблицу выше), но часто производители дают свои рекомендации, так что желательно определиться с конкретной маркой еще на стадии проектирования.

Чаще угол ската крыши часто определяют исходя из того, как сделаны они у соседей. С практической точки зрения это правильно — условия у близлежащих домов аналогичны, и, если соседские крыши стоят хорошо, не текут, можно взять за основу их параметры. Если же по соседству нет крыш с тем кровельным материалом, который вы планируете использовать, можно начать расчеты со средних значений. Они приведены в следующей таблице.

Тип кровлеьного материала	Рекомендуемый угол наклона минимальный/максимальный	Какой наклон ската делают чаще всего
Кровля из толя с посыпкой	3°/30°	4°-10°
Двухслойная толевая	4°/50°	6°-12°
Цинковая с двойными стоячими фальцами	3°/90°	5°-30°
Шпунтованная черепица с 4-мя желобками	18°/50°	22°-45°
Голландская черепица	40°/60°	45°
Обычная керамическая черепица	20°/33°	22°
Профнастил и металлочерепица	18°/35°	25°
Асбоцементный шифер	5°/90°	30°
Искусственный шифер	20°/90°	25°-45°
Солома или камыш	45°/80°	60°-70°

Как видите, в графе «как делают» в большинстве случаев есть солидный диапазон. Так что имеется возможность варьировать внешний вид здания даже с одинаковой крышей. Ведь кроме практической роли крыша еще и украшение. И при выборе угла ее наклона немаловажную роль играет эстетическая составляющая. Сделать это проще в программах, дающих возможность отобразить объект в объемном изображении. Если воспользоваться этой методикой, то рассчитать угол наклона крыши в данном случае — выбрать его из определенного диапазона.

Влияние климатических факторов

На угол наклона кровли влияет количество снега, выпадающее за зиму в конкретном регионе. Также при проектировании учитываются ветровые нагрузки.

Все более-менее просто. По данным многолетних наблюдений вся территория РФ разделена на зоны с одинаковой снеговой и ветровой нагрузкой. Эти зоны нанесены на карты, закрашены разными цветами, так что ориентироваться несложно. По карте определяете местоположение дома, находите зону, по ней — значение ветровой и снеговой нагрузки.

Расчет снеговых нагрузок

На карте снеговых нагрузок стоит две цифры. Первая используется при расчете прочности конструкции (наш случай), вторая — при определении допустимого прогиба балок. Еще раз: при расчете угла наклона кровли пользуемся первой цифрой.

Основная задача расчета снеговых нагрузок — учесть планируемый уклон кровли. Чем круче скат, тем меньшее количество снега может на нем удержаться, соответственно, меньшее сечение стропил или больший шаг их установки потребуется. Для учета этого параметра вводятся поправочные коэффициенты:

• угол наклона менее 25° — коэффициент 1;
• от 25° до 60° — 0,7;
• на крышах с уклоном более 60° снеговые нагрузки не учитываются — снег не удерживается на них в достаточных количествах.

Как видим из списка коэффициентов, изменяется значение только на крышах с углом наклона 25° — 60°. Для остальных это действие смысла не имеет. Итак, чтобы определить действительную снеговую нагрузку на планируемую крышу, берем значение, найденное по карте, умножаем на коэффициент.

Например, рассчитываем снеговую нагрузку для дома в Нижнем Новгороде, угол уклона кровли — 45°. По карте это 4-ая зона, со средней снеговой нагрузкой 240 кг/м 2 . Крыша с таким скатом требует корректировки — найденное значение умножаем на 0,7. Получаем 240 кг/м 2 * 0,7 = 167 кг/м 2 . Это — только часть расчета угла наклона крыши.

Расчет ветровых нагрузок

Влияние снега высчитать просто — чем больше снега в регионе, тем больше возможные нагрузки. Предсказать поведение ветра намного сложнее. Можно только ориентироваться на преобладающие ветра, местоположение дома и его высоту. Эти данные при расчете угла наклона кровли учитываются при помощи коэффициентов.

Положение дома относительно роза ветров имеет большое значение. Если дом стоит между более высокими зданиями, ветровые нагрузки будут меньше, чем в том случае, когда он находится на открытой местности. Все дома по типу расположения делят на три группы:

• Зона «А». Дома, находящиеся на открытой местности — в степи, пустыне, тундре, на берегах рек, озер, морей и т.п.
• Зона «Б». Дома находятся в лесистой местности, в небольших городках и поселках, с препятствием для ветра высотой не более 10 м.
• Зона «В». Здания, которые находятся в районах плотной застройки, высотой не менее 25 м.

Дом считается принадлежащим к данной зоне, если указанное окружение находится на расстоянии не менее 30-кратной высоты дома. Например, высота дома 3,3 метра. Если на расстоянии 99 метров (3,3 м * 30 = 99 м) находятся только небольшие одноэтажные дома или деревья, он считается принадлежащим к зоне «Б» (даже если территориально находится в крупном городе).

В зависимости от зоны, вводятся коэффициенты, учитывающие высоту здания (приведены в таблице). Потом их используют при расчете ветровой нагрузки на крышу дома.

Высота здания	Зона "А"	Зона "Б"	Зона "В"
менее 5 метров	0,75	0,5	0,4
от 5 м до 10 м	1,0	0,65	0,4
от 10 м до 20 м	1,25	0,85	0,55

Например, рассчитаем ветровую нагрузку для Нижнего Новгорода, одноэтажный дом находится в частном секторе — относится к группе «Б». По карте находим зону ветровых нагрузок — 1, ветровая нагрузка для нее 32 кг/м 2 . В таблице находим коэффициент (для зданий ниже 5 метров), он равен 0,5. Перемножаем: 32 кг/м 2 * 0,5 = 16 кг/м 2 .

Но это еще не все. Надо еще учесть аэродинамические составляющие ветра (при определенных условиях он стремиться сорвать крышу). В зависимости от направления ветра и его воздействия кровлю, ее делят на зоны. В каждой из них возникают разные нагрузки. В принципе, в каждой зоне можно ставить стропила разного размера, но так не делают — это неоправданно. Для упрощения расчетов рекомендуют брать показатели из самых нагруженных зон G и H (смотрите таблицы).

Найденные коэффициенты применяют к рассчитанной выше ветровой нагрузке. Если коэффициента два — с отрицательной и положительной составляющей, считается оба значения, а потом они суммируются.

Найденные значения ветровых и снеговых нагрузок являются основой для расчета сечения стропильных ног и шага их установки, но не только. Суммарная нагрузка (вес конструкции кровли + снеговая + ветровая) не должна превышать 300 кг/м 2 . Если после всех расчетов сумма у вас получилась больше, надо или выбирать более легкие кровельные материалы, или уменьшать угол наклона кровли.

Важным этапом проектирования строительства домов является расчет крыши и выбор материала покрытия. Основной параметр, влияющий на функциональность кровли и целостность всего сооружения – угол наклона ската. Причем имеется взаимосвязь между характеристиками материала кровли и этой величины.

Что такое крыша и кровля?

Конструкция здания немыслима без возведения крыши. Она состоит из стропил и кровли. Стропильная система выполняет несущую функцию, а кровля играет роль ограждения и придает привлекательность зданию. Кровля – верхний элемент крыши, который воспринимает воздействие внешних факторов.

Требования, предъявляемые к крыше

Крыша очень важна для правильного строения

Крыша – важная деталь, поэтому конструкция должна обладать следующими характеристиками:

• Уровень прочности, устойчивость к нагрузкам, которые возникают вследствие воздействия атмосферных явлений и под влиянием других факторов.
• Устойчивость к постоянным колебаниям температурного режима и влиянию ультрафиолета.
• Водоотталкивающие свойства. Для снижения влияния атмосферной влаги применяются технические способы защиты от воздействия воды: сооружается водоотвод и предусматривается наклон конструкции кровли. Значение имеет пористость кровельных материалов. Материалы, обладающие высокой пористостью, имеют лучшие показатели гидроизоляционных свойств. С уменьшением пористости снижаются эксплуатационные характеристики кровельного материала, что случае промерзания станет причиной разрушения.
• Долговечность конструкции. Минимальный срок службы, в случае правильного монтажа и нормальной эксплуатации, составляет до 30 лет.
• Привлекательный вид. Гармоничное сочетание всех элементов дома, соответствие архитектурному стилю.
• Безопасность материалов в экологическом плане.
• Способность сохранять первоначальный вид и цвет при воздействии солнечных лучей.

Классификация конструкций крыши

Конструкции крыш отличаются разнообразием, что влияет на расчет угла наклона конструкции. Планировка дома и принятое архитектурное решение определяют форму крыши.

Односкатная. Простейший вариант конструкции. Стропила и ферма опираются на несущие стены, расположенные в разных уровнях. Она применяется при сооружении пристроек к дому и строений хозяйственного назначения, надежна и экономична.

Двускатная. Подобное сооружение – классическое решение при строительстве крыш. Опора на стены, несущие нагрузки. В торце крыша образует треугольник, поэтому второе название – щипцовая.

Шатровая. Представляет собой четыре ската, представляющие равные треугольники со сходящимися в одной точке вершинами. Такой крышей покрывают строения с квадратной формой или представляющей собой многоугольник.

Куполообразная. Подобная крыша выглядит как шар, который разрезали пополам. Эта полусфера имеет цилиндрическую опору. Четыре арочных свода составляют купол.

Вальмовая. Два трапецеидальных и два треугольных ската в торцах составляют конструкцию крыши.

Полувальмовая. Два треугольника со срезанными над торцами вершинами.

Складчатая. Трапецеидальные элементы со складчатым соединением.

Сводчатая. Дугообразная, представляющая собой разрезанный пополам цилиндр. Этот вариант конструкции – альтернатива плоской крыши.

Многощипцовая. Сложное конструктивное решение крыши, которое характеризуется сочетанием нескольких видов сооружений.

Виды крыш

Факторы, влияющие на угол наклона крыши

При расчете угла наклона крыши важен материал покрытия и условия эксплуатации здания.

Устройство кровли невозможно без определения материала покрытия и вычисления угла наклона. Эти два параметра связаны друг с другом. Угол определяют с использованием строительных матриц и графиков.

Возможно вычисление этого параметра с применением школьного угольника.

При определении угла наклона при строительстве крыши с одним скатом, учитывают влияние:

• свойств материала кровельного покрытия;
• климат;
• эксплуатационные особенности сооружения.

При устройстве крыши с несколькими скатами учитываются перечисленные выше факторы и район строительной площадки. Принимается во внимание и функциональное назначение чердака. Если его не планируют как жилое помещение, то высоту потолка не нужно увеличивать. В случае обустройства мансарды надо учитывать это обстоятельство при проектировании крыши, обеспечив нужный угол наклона.

В местности, где преобладают ветра, сооружают крышу с минимальным наклоном. Это мероприятие позволит снизить нагрузку на верхний элемент здания. При этом не желательно совсем отказываться от уклона. Такая конструкция допускается, если в регионе преобладают солнечные дни с минимальным количеством осадков.

Угол наклона крыш важен для воздействия осадков

Высокая крыша способна сопротивляться потоку ветра больше, чем низкая. С другой стороны малый угол наклона часто становится причиной срывания ветром кровельного покрытия. Таким образом, опасность повреждения крыши остается и при большом угле наклона крыши, и при его незначительной величине.

• в случае умеренной ветровой нагрузки – 35-40 градусов;
• при наличии сильных порывов ветра – 15-25 градусов.

Если в местности эксплуатации здания преобладают осадки, то допускается увеличение угла наклона до значения в 60 градусов. Такое решение позволит обеспечить беспрепятственный сход снега и воды с крыши.

Угол наклона покажут приборы

Учитывая описанные обстоятельства, диапазон значения угла наклона кровли находится в пределах 9-60 градусов. При проведении расчетов при проектировании здания он сужается до 20-45 градусов. Это связано с тем, что при таком значении угла наклона имеется возможность использования любого кровельного материала.

В случае применения рулонных материалов, величина угла меняется следующим образом:

• укладка в два слоя требует создание наклона, не превышающего 15 градусов;
• при трехслойной укладке – 2-5 градусов.

Шифер применяют при уклоне до 28%.

Использование черепицы возможно при значении уклона не менее 33%.

Покрытие из стали применяется при устройстве крыши с уклоном не более 29%.

Величина наклона ската влияет на потребность в материале кровли. С ее увеличением расход увеличивается.

Таким образом, плоская крыша дешевле, чем при сооружении уклона в 45 градусов.

Кровля из металлочерепицы

Больший вес маталлочерепицы по сравнению с другими кровельными материалами обуславливает необходимость при проектировании предусматривать минимально возможный угол наклона кровли.
При ведении строительства в ветреной местности, принимают во внимание негативное воздействие увеличения ветровой нагрузки на конструкцию крыши в целом. Превышение величины угла наклона конструкции может стать причиной возникновения явления “вздутия” кровли, что приводит к росту величины действующих нагрузок. Если оно носит постоянный характер, то приводит к деформации и разрушению конструктивных элементов крыши.

Из данных, полученных эмпирическим путем, видно, что минимально допустимое значение – 22 градуса. Эта величина оптимальна для сохранения эксплуатационных свойств конструкции и не допускает скапливания осадков.

Если существует необходимость создания пологой крыши, то минимальное значение наклона не должно быть менее 14 градусов. При использовании черепицы из мягких материалов, которая монтируется на обрешетку, угол уменьшается до 11 градусов.

Кровля из профнастила

Профнастил относится к популярным кровельным материалам. Он легкий массой, уложить его не сложно и отличается быстрым монтажом.

Сооружение кровли из этого материала происходит с учетом, что минимально допустимый угол наклона находится около 12 градусов. Точные рекомендации дает производитель в сопроводительной документации.

Кровля из рулонных «мягких» материалов

Мягкие покрытия на строительном рынке представлены рубероидом, ондулином, полимерными материалами.
В зависимости от числа слоев покрытия наклон конструкции крыши может составлять 2-15 градусов. С ростом толщины покрытия величина угла снижается. Полимерные покрытия позволяют создавать кровлю сложной конфигурации с малым уклоном, составляющим 2-5 градусов.

При определении значения угла наклона крыши учтите, что она должна обладать прочностью, обеспечивающей целостность конструкции при постоянной и кратковременной нагрузке: выдерживать массу всей крыши и вес атмосферных осадков.

Как рассчитать угол наклона кровли?

Для определения угла ската крыши пользуются тригонометрическими функциями или прибегают к использованию уклономера – прибора, определяющего искомую величину. Значение угла выражается в градусах или процентах.

Математический метод состоит в вычислении сторон прямоугольного треугольника. Гипотенуза – это длина линии ската. Противолежащий катет представляет собой длину отрезка от перекрытия до вершины.

Прилежащий катет равен расстоянию от средней части перекрытия до карнизного свеса.

Как рассчитать угол наклона крыши?

Если вычислить две стороны прямоугольного треугольника, можно получить значение угла наклона крыши. По одной из тригонометрических функций без труда определяется требуемое значение угла.

При использовании другого метода определяют соотношение высоты перекрытия к половине его ширины. Величина выражается в процентах, поэтому результат деления указанных величин умножают на 100. После этого величина определяется из специальной таблицы.

При устройстве подобных конструкций уделите должное внимание водостоку. В случае организации внутренней системы сбора воды предусматривается создание уклона крыши по направлению к приемным воронкам. Если используется наружный водосбор, то уклон направляется к желобам.

Крышу, угол наклона которой не превышает 10 градусов, согласно рекомендациям специалистов, следует выполнять при помощи мембранного покрытия. Это даст возможность создания надежной защиты от проникновения воды.

Обязательно выполнить вентиляцию в подкровельном пространстве. Это требование касается всех скатов. Причем с уменьшением угла наклона зазор для вентиляции увеличивают.

При выборе битумной черепицы и величине уклона меньше 6 градусов, гидроизоляция сооружается из полимерных материалов.

Любой дом венчается крышей – одной из главных конструкций здания, защищающей его внутренние помещения от дождя и снега. Одним из главных критериев любой кровли является крутизна скатов. Так как плоская крыша распространена преимущественно только в многоэтажном жилом и промышленном строительстве, то этот вопрос особо актуален для владельцев частных домов и коттеджей.

От величины наклона крыши зависит количество кровельного материала, поэтому выбор угла наклона и его предварительные расчеты следует производить до начала покупки кровельного материала.

Рассмотрим, как определить угол наклона скатной крыши и его связь с проектированием всей кровельной конструкции.

В этой статье

От чего зависит крутизна крыши?

Угол наклона кровли прямым образом влияет на ее эксплуатационные характеристики. В строительстве выделяют 4 вида кровельных конструкций:

• Крутые с уклоном 45-60°;
• Скатные – 30-45°;
• Пологие – 10-30°;
• Плоские с уклоном менее 10°.

Определение данной величины зависит от ряда факторов:

• Воздействие ветра. Наибольшее давление ветер оказывает на крутые кровли, так как они имеют наибольшую парусность из-за своей большой площади поверхности. При обустройстве подобной конструкции важно особое внимание уделить прочности стропильной системы.

В районах с большой ветровой нагрузкой также опасно устраивать плоские и пологие кровли: при слабом креплении конструкции может произойти ее срыв. Таким образом, в районах с сильными ветрами рекомендованный угол ската крыши находится в диапазоне 25-30°.

В районах, где в холодное время года выпадает значительное количество снега, крутая кровля наоборот имеет преимущества. Снег на ней не накапливается. При меньшем угле снег будет дольше лежать на кровле, создавая дополнительную нагрузку на стропильную систему.

Не стоит обустраивать именно крутую крышу: некоторое количество снега, задержавшегося на кровле в зимний период, имеет полезное свойство удерживать тепло. Однако важно рассчитать нагрузку, оказываемую снежной шапкой на конструкцию, чтобы не допустить ее обрушения.

• Кровельный материал. Каждый тип кровли имеет свои ограничения по углу наклона скатов. Если планируется использовать какой-то определенный кровельный материал, то важно еще на этапе проектирования соотнести желаемый наклон кровли с его техническими характеристиками.
• Размер мансарды. Угол крыши прямым образом влияет на размер комнаты под ней. Чем круче крыша и выше конек – тем просторнее мансарда и наоборот . Планируя комнату под кровлей нельзя забывать о рисках, неизбежно связанных с крутой конструкцией, и ее дороговизной по сравнению с возведением более пологих кровель. На помощь в данной ситуации может прийти ломаный тип, который позволяет сохранить максимальный объем для обустройства комнаты, сэкономив на высоте конька.

Минимальный угол наклона

Такое понятие, как минимальный угол наклона крыши, находится во взаимосвязи с используемым кровельным материалом. Все кровли снабжены техническими характеристиками, в которых, помимо прочего, четко указаны пределы скатности для использования. Нарушать эти правила нельзя, так как в этом случае кровельный материал не сохранит своих изначальных функций и преимуществ.

Рассмотрим основные кровельные покрытия и минимальные углы для них:

• Штучные кровельные материалы (шифер, черепица) укладываются на кровли с уклоном от 22°. Такой показатель связан с тем, что в этом случае на стыках кровельных элементов не скапливается вода и, соответственно, не может просочиться под них;
• В работе с рулонными материалами типа рубероид важно заранее определить с числом слоев. Если планируется настелить 2 слоя, то угол кровли должен быть не менее 15°, при укладке 3 слоев эта величина может быть снижена до 2-5°;
• Профнастил монтируется при уклоне от 12°. Меньшее значение потребует обработку всех стыков герметиком;
• Металлочерепица стелется при значении от 14°;
• Ондулин – от 6°;
• Мягкая черепица может быть настелена на кровлю уклона 11° при наличии сплошной обрешетки;
• Мембранные кровельные материалы – единственные, минимальный порог для которых не обозначен. Они с успехом могут применяться на плоских крышах.

Следование вышеизложенным правилам чрезвычайно важно, так как даже незначительное их нарушение обернется разрушением кровли и, возможно, повреждением стропильной системы.

Расчет угла наклона

Кроме минимального угла, есть такое понятие, как оптимальный угол наклона. При нем крыша подвергается минимальным возможным нагрузкам со стороны ветра, снега и т. д. Приведем примеры подобных оптимальных значений:

• В областях с частыми осадками в виде дождя и снега оптимально строить кровлю крутизной 45-60°, так как она быстрее избавляется от осадков, что минимизирует нагрузку на стропильную систему;
• Если крыша возводится в ветреном регионе, то хорошо будет разместить угол ее наклона в промежуток 9-20°. Она не будет играть роль паруса, ловя пролетающий ветер, но и не опрокинется его резкими порывами;
• В областях, где и ветер, и снег бывают регулярно, обращаются к средним значениям в 20-45°. Этот диапазон можно назвать универсальным для скатных конструкций.

Самостоятельное вычисление угла скатов сводится к несложному геометрическому процессу, в основе которого лежит треугольник. Его катеты – высота конька и половина ширины дома, гипотенуза – один из скатов. А угол между гипотенузой и катетом – искомая величина крутизны.

Угол кровли находится в прямой связи с высотой конька. Возможно два варианта расчета этих величин:

• Известна высота крыши . Если возникает желание обустроить под кровлей просторную жилую комнату с приемлемой высотой потолка, то высота конька может быть определена заранее. Имея известные два катета, несложно узнать величину искомого угла.

Примем следующие обозначения:

• H – высота конька;
• L – ширина половины дома;
• α – искомый угол.

Находим тангенс нужного угла по формуле:

tg α = H / L

Величину угла по полученному значению узнаем из специализированной таблицы тангенсов.

• Заранее определен угол наклона . При желании использовать определенный кровельный материал или в связи с погодными условиями в регионе уклон кровли может быть определен заранее. По его значению можно определить высоту конька дома и проверить – возможно ли создание под этой кровлей жилой комнаты. Для обустройства помещения высота конька должна быть не менее 2,5 м.

Оставляем условные обозначения из предыдущего примера и подставляем известные величины в следующее уравнение:

H = L * tg α

Таким образом, процесс вычисления угла наклона значительно проще и быстрее, чем анализ всех совокупностей для определения его оптимального значения для конкретного региона и здания.

В связи с тем, что односкатная крыша опирается на стены, имеющие разную высоту, то расчет заданного угла наклона производят, просто поднимая одну из стен дома.

Проводим вдоль стены перпендикуляр L сд (длина стены дома), берущий свое начало в точке, где оканчивается короткая стена и опирающийся на стену, имеющую максимальную длину.

Если длина стены дома L сд равняется 10 метрам, то, чтобы получить угол наклона 45 градусов, длина стены L bc должна ровняться 14.08 метра.

Заключение

В проектировании кровли нахождение оптимального угла наклона имеет важное значение. Данный параметр зависит от верной оценки погодных условий, выбора кровельного материала, желания создать жилое помещение. Его верное определение - залог долгой и успешной службы крыши в любых погодных условиях.

Венцом строительства дома всегда является кровля, и какой она будет, зависит не только от пожелания домовладельца, но и от того, как рассчитать угол наклона крыши .

Установка стропильных ног обычно не вызывает трудностей, если есть необходимые крепежные элементы, однако, выверяя угол, под которым будут уложены скаты, можно ошибиться, если не знать некоторых тонкостей. Например, очень высокая кровля в местности с сильными ветрами будет постоянно подвергаться большим нагрузкам и в итоге с большой долей вероятности будет разрушена. Следовательно, чтобы этого избежать, иногда стоит отдать предпочтение не слишком эффектной, но устойчивой низкой крыше. Таких примеров можно привести множество, но рассмотрим сами факторы, влияющие на высоту кровли. От чего она может зависеть?

Как уже стало ясно, перед тем, как рассчитать угол наклона крыши, в первую очередь необходимо принять во внимание климатические особенности региона. Так, например, чем острее двускатная крыша, тем хуже на ней удерживается снег и легче стекает с нее дождевая вода. Однако, чем чреват такой крутой уклон, при сильном ветре, мы уже знаем. В тех местах, где жаркое солнце, лучше возводить скаты с минимальным уклоном или вообще обойтись без них, то есть сделать плоской поверхность кровли, которая тем сильнее получает и передает вниз тепло, чем больше ее площадь. Последняя увеличивается пропорционально крутизне уклона.

Чем более полога крыша, тем выше вероятность того, что сильными порывами ветра с дождем влага будет загоняться под края кровельного покрытия.

Помимо прочего, следует учитывать, каким образом будет использоваться пространство под стропильной системой – как чердак или в качестве жилой мансарды. В первом случае допускается расстояние до конька меньше среднего роста человека. Во втором случае необходимо, чтобы было достаточно комфортного пространства для передвижения, то есть просвет в центре помещения должен составлять не менее 2.5 метров и, желательно, не менее полутора метров в самой нижней точке потолка. Немалое воздействие на угол ската крыши может оказать материал покрытия, который можно укладывать только при определенной степени крутизны наклона.

Самое важное в любом помещении – его полезная площадь, то есть та, которую можно будет использовать для расстановки мебели и передвижения, а также для хранения вещей. В иногда бывает сложно использовать некоторые участки пространства, где располагается самая низкая точка потолочной обшивки. Впрочем, такие места как раз можно отвести под хранение вещей, сделав там встроенные шкафчики и тумбы. Другое дело – зона свободного передвижения, ее площадь напрямую зависит от высоты конька, а значит – и угла крыши.

Рассмотрим на примере. Допустим, ширина дома – 9.5 метров. Если хочется простора над головой в пределах 3 метров хотя бы по центру комнаты, то угол между скатами должен быть не менее 35 градусов, поскольку уже при 30 высота конька окажется чуть больше 2.5 метров. Однако следует учитывать, что тогда ширина пространства, доступного для свободного передвижения (до двухметрового уровня потолка), окажется немногим больше 3.5 метров. Если придерживаться той же высоты в самых низких точках наклонного потолка, и при этом сделать угол кровли 30 градусов, то ширина комнаты сократится до 2.4 метров. Наиболее комфортно будет в мансарде под крышей с углом более 40 градусов, однако следует учитывать, что у такой конструкции, в сравнении с пологим скатом (около 10 градусов), ветровая нагрузка увеличивается почти в 5 раз.

В целом, зависимость угла наклона кровли от высоты конька только облегчает расчеты стропильной системы.

Калькулятор расчёта угла наклона крыши

Выберите 2 любых известных значения, введите их.
Остальные значения будут рассчитаны автоматически.

Однако для вычислений нужно достаточно хорошо знать азы геометрии. Чаще всего, сечение конструкции крыши со стороны фронтонов представляет собой треугольник, равносторонний, равнобедренный или иного типа. Соответственно, пользуясь простейшими формулами, можно вычислить длину любой стороны и сопредельный с ней угол, зная основание и высоту. При этом нам, помимо измерительной рулетки, понадобится таблица Брадиса, поскольку придется столкнуться с тангенсами.

Наборные материалы также не терпят крутых скатов, по той простой причине, что могут съехать под собственной тяжестью при малейшей предпосылке к этому, вроде штормового порыва ветра. Однако и слишком маленьким угол делать нельзя, поскольку в этом случае масса кровельного материала будет излишне нагружать опорные конструкции, то есть стропила, обрешетку и прочие элементы. Оптимальным считается угол 22 градуса, достаточной для того, чтобы во время дождя влага свободно стекала и не задувалась ветром под стыки.

В отношении профнастила и металлочерепицы минимальный уклон – 12 и 14 градусов соответственно, достаточно пологий, чтобы осадки стекали с крыши, и при этом не нарушалась ее герметичность на стыках. В большую сторону крутизна может увеличиваться без ограничений, однако с учетом того, что большая площадь кровли имеет солидную массу. Также не следует забывать про ветровую нагрузку и высокую парусность крыш с углом, близким к 45 градусам. Оптимальный наклон – порядка 27-30 градусов.

А вот у мягкой черепицы, которая состоит из отдельных кусков материала типового размера, угол кровли связан с плотностью обрешетки. Если скаты очень пологие, то расстояние между планками следует сделать как можно меньше. Это обусловлено тем, что снеговые массы могут стать непосильной нагрузкой для покрытия. В том случае, когда крутизна скатов выдержана в пределах 30-40 градусов, шаг обрешетки допускается больший, до 45 сантиметров.