Минимальный наклон крыши. Уклон плоской кровли минимальный и максимальный – что говорят СНиП

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.

Чтобы кровля служила долгое время и была безопасной в ходе всего периода эксплуатации, необходимо заранее подготовить качественный проект. Также не стоит забывать и про материалы, на которых уж точно не следует экономить, чтобы не пришлось переплачивать, как в одной известной поговорке. Они должны не только соответствовать климатическим условиям проживания, но и выгодно подчеркивать архитектурные особенности частного дома. Ведь дизайн никто не отменял! Но, помимо этого, нужно учитывать и уклон плоских кровель. Это такой же важный этап, как выбор и расчет стропил, утеплителя.

Эффективность эксплуатации крыши находится в непосредственной зависимости от ее наклона. А при расчете этого параметра необходимо учитывать регион проживания, для чего именно строится чердак и используемые материалы кровли.

Достоинство плоских кровель

Несмотря на то что при строительстве частных домов плоские крыши делаются в единичных случаях, они имеют ряд преимуществ. И прежде всего - низкая стоимость работ, поскольку тратится меньшее количество строительного материала в сравнении с возведением Их монтаж не так сложен, как может показаться. Также плоская кровля легка в обслуживании и ремонте.

При необходимости крыша может выступать в качестве дополнительной площадки. На ней можно устроить небольшой бассейн или же детский уголок. Кроме того, небольшой уклон плоских кровель позволит установить какое-либо оборудование, зачастую это кондиционеры.

Неоценимые преимущества плоской крыши делают ее востребованной не только за границей, но и на территории России. Это вопреки, казалось бы, непривлекательному дизайну. В настоящее время набирает популярность инверсионный тип кровли. Но речь пойдет не об этом. Для начала стоит понять, нужно ли делать уклон.

Необходимость в уклоне плоских кровель

Многие здания делаются с плоской крышей. Однако она не совсем такова и имеет небольшой уклон, поскольку это прописано в требованиях СНиПа и продиктовано жизненной необходимостью. Ведь в отсутствии уклона на крыше непременно со временем начнет скапливаться дождевая либо талая вода.

Даже если поверхность крыши будет идеально плоской, и ни о каких лужах не должно быть и речи, реальность показывает обратное. В ход идут разные природные факторы:

воздействие ветра;
солнечное излучение;
осадки;
перепады температуры и прочие.

В результате всего этого с течением времени кровля начинает деформироваться. Соответственно, образуются места, в которых начнет скапливаться влага и грязь, надуваемые ветром. При наличии хоть какого-нибудь уклона плоских кровель такая вероятность минимальна.

Каковы последствия?

Казалось бы, что страшного может случиться из-за воды? Каждый знает, что она является основой жизни всего сущего на земле. Однако эта стихия может с легкостью разрушать практически что угодно разными способами.

А раз речь идет о воде, которая обычно скапливается на крыше, то ее химический состав содержит самые разные вещества. Вот они-то пагубно влияют на А в зимнее время жидкость вообще переходит в твердое состояние - вот где сокрыта мощная сокрушительная сила! И если есть хоть какой-нибудь минимальный уклон плоской кровли - самого плохого можно избежать.

Многие замечали, как на крышах цветет растительность - ветер наряду с солнцем и водой делают свое дело. А как известно, корневая система растений - довольно сильный орган, который способен разрушить практический любой прочный материал. Со временем, конечно, но легче от этого не становится.

Обозначение уклона

Все параметры плоской крыши, включая и уклон, регламентируются документом СП 17.13330 СНиП II-26-76, который именуется "Свод правил кровли. The roofs" (в переводе с англ. the roofs - крыши). Данный документ распространяется на проектирование кровель практически из любого материала:

битумных и рулонных;
шиферных;
из черепицы;
профилированных, оцинкованных, стальных, из медного листа;
алюминиевых, цинк-титановых и другие подобных конструкций.

Величина наклона ската относительно уровня горизонта, именуемая уклоном кровли, может обозначаться по-разному. На практике обычно указывается ее значение в градусах, что удобнее.

Однако в документациях можно встретить написание уклона плоской кровли в процентах. При этом между этими обозначениями есть существенные различия. 1 градус приравнивается к 1,7%. 31 градус будет равняться уже 60%. В связи с этим важно знать такие соотношения, чтобы не ошибиться при проведении расчетов.

О чем следует знать?

Делая уклон крыши, стоит ясно понимать цель данного процесса. Возможно, необходима защита от губительного воздействия внешних природных факторов. В некоторых случаях уклон крыши зависит от архитектурных особенностей окружающий зданий, и нет желания сильно выделяться на их фоне. Также имеет значение используемый материал, так как для каждого существуют свои показатели, которые допустимы при установке.

Но с особым вниманием следует отнестись к При максимальном уклоне плоской кровли крыша будет выполнять функцию паруса, что не есть хорошо. С другой стороны, на такой кровле не будут скапливаться осадки. Ни капли дождя, ни снег долго не задержатся на такой поверхности.

Также имеет значение область применения чердака. Для обустройства мансарды крутые уклоны лучше не делать. И в любом случае финансовые возможности тоже вносят свои коррективы. При необходимости возводить крышу под углом 45 или больше градусов не избежать увеличения трат на кровельные материалы. В зависимости от этого и подбирается величина угла уклона.

Зависимость материала кровли от степени уклона

Помимо того что устройство уклона плоской кровли находится в непосредственной зависимости от типа используемого материала, так еще этот параметр влияет на количество теплоизоляционных средств. Если, к примеру, угол ската небольшой, то теплоизоляции потребуется больше, поскольку влага с пологой крыши уходить сильно не торопится.

Для обустройства крыши используют разные материалы. Это и шифер (асбестоцементные, целлюлозно-битумные листы), металлочерепица, рубероид и прочие варианты. Рассмотрим наиболее распространенные.

Металлочерепица

Этот материал обладает немалым весом, если сравнивать его с другими аналогами. Поэтому важно правильно рассчитать уклон кровли. В особенности это критично для районов с частыми и сильными ветрами и ураганами. В этом случае угол уклона должен быть максимально низким.

Если выбрать слишком большой уклон плоской кровли, она вздуется, что повлечет за собой увеличение нагрузки на несущую конструкцию. В результате крыша может разрушиться раньше времени.

Как правило, для такой кровли оптимальным углом уклона будет значение 27 градусов. Тогда крыша надежным образом будет защищать дом от попадания влаги. Минимальное значение - это 14 градусов. При использовании мягкого материала угол уклона можно снизить до 11 градусов. Только крыша в этом случае нуждается в дополнительной обрешетке.

Профнастил

Данный материал считается самым ходовым для строительства крыши. Он имеет небольшой вес, но в то же время достаточно прочен, чтобы соответствовать многим требованиям владельцев недвижимости. Проводить монтаж не составляет особого труда, и можно справиться своими силами, заручившись поддержкой своих близких.

Что касается требований по уклону плоской кровли, СП 17.13330.2011 (свод правил) допускает возводить крышу из углом не менее 8 градусов и с шагом обрешетки 40 см (марка H-60, H-75). Однако материал марок С-8, С-10, С-20 и С-21 допускает угол уклона не более 15 градусов. Шаг обрешетки при этом составляет от 5,0 до 6,5 см, но иногда используется сплошная конструкция.

Тем не менее показатель в 8° - это минимальное значение, которое подходит крышам хозяйственных или производственных зданий. У жилых построек минимальный порог составляет 10°. А вот что касается максимального показателя наклона, то особых ограничений не существует. Для данного материала можно строить крыши хоть с уклоном 70°, хоть большим углом.

Оптимальным же значением уклона кровли плоской (нормы при этом будут соблюдены) будет 20°, что позволит своевременно сходить снегу и воде. Тогда не потребуется сильно больших вложений, и кровлю можно стелить в два слоя. За счет этого риск просачивания влаги через крепежные элементы будет сведен к минимуму.

Мягкая кровля

Здесь тоже существуют свои значения угла наклона, если в расчет взять (наподобие рубероида, ондулина) или современные полимерные (мембранные) изделия. Как правило, значение угла наклона лежит в пределах 2-15°. Более точные показатели зависят от количества укладываемых слоев.

При необходимости настила двухслойной кровли значение угла составляет 13-15°. Наклон трехслойного покрытия будет уже меньшим - в диапазоне от 3 до 5°. При использовании современного мембранного материала порог и того ниже - всего 2-5°.

Иными словами, владелец недвижимости сам выбирает уклон плоской кровли; и правила) при этом не нарушаются. Однако следует учитывать тот факт, что крыша должна выдерживать нагрузки, носящие не только временный, но и постоянный характер. К первым относятся осадки в зависимости от сезона и их вес, порывы ветра. Ко вторым - это масса самого кровельного материала, который воздействует на опорную конструкцию.

Крыши зданий и сооружений делятся на две категории: плоские и наклонные. В этой статье будет разбираться со второй позицией, а точнее, с углом наклона крыши: какие характеристики влияют на данный параметр, какие кровельные материалы под каким углом кровли укладываются, в каких единицах изменяется угол наклона скатов. Разобравшись в полученной информации, Вы легко сможете контролировать правильность сооружения крыши вашего дома.

Источник goldkryshi.ru

Единицы измерения угла ската

Из школьного курса геометрии все знают, что величина любого угла измеряется в градусах. Уклон кровли в этом случае – не исключение. Но необходимо обозначить, что в технической литературе, в ГОСТах и справочниках встречают и другие единицы измерения. А именно: проценты и отношения сторон.

В первую очередь надо обозначить, что подразумевают под углом ската крыши. На фото ниже он обозначен латинской буквой альфа.

Источник remontik.org

В строительной сфере крыши с углом наклона выше 50° встречаются редко. К ним можно отнести башенки в готическом стиле или нижние скаты мансардных кровель. В основном максимальный параметр – 45°.

Что касается двух других единиц измерения, то отношение сторон – это так называемая упрощенная дробь. В ее основе лежат два размера: высота крыши, на фото она обозначена буквой «Н», и проекцией ската, обозначенная буквой «L». Соотношение должно быть таким: Н/L.

Добавим, что проекция длины ската – это, по сути, половина ширины дома, если крыша двускатная симметричная, или полная ширина, если крыша односкатная. При этом угол наклона так и пишется дробью, к примеру, 1:3.

В некоторых конструкций обозначение дробью неудобно. К примеру, если она выглядит вот так: 4:13. Поэтому используют процентное исчисление. Оно рассчитывается таким образом:

4:13х100=30,77%

Уклон кровли в процентах и градусах используется профессиональными строителями чаще, чем отношение сторон, потому что такое обозначение применяется в справочниках и технической литературе. То есть это чисто технические единицы измерения. Хотя перевести из одной единицы измерения в другую не сложно. На фото ниже показан перевод из градусов и отношении я сторон и наоборот.

Пропорции соотношения градусов к размерам крыши Источник obustroeno.com

Если есть необходимость перевести градусы в проценты, то, исходя из рисунка выше, можно сделать несколько математических выкладок. За 100% берется угол, равный 45°. Теперь можно найти, сколько градусов в одном проценте. Для этого надо:

45/100=0,45°. Переводим в минуты, получается 27’. То есть 1% – это 27 градусных минут.

Можно подойти к решению поставленной задачи с обратной стороны. То есть перевести градусы в проценты. Здесь обратное соотношение:

100/45=2,22%

Получается так, что в одном градусе 2,22%.

На нашем сайте Вы можете найти контакты строительных компаний, которые предлагают услугу расчета, монтажа и ремонта кровли . Напрямую пообщаться с представителями можно посетив выставку домов «Малоэтажная Страна».

Зависимость угла наклона ската и типа кровельного материала

Вышу уже говорилось о двух разновидностях кровель: плоские и наклонные. Но надо отметить, что у плоских кровель тоже есть свой угол, который варьируется в диапазоне 0-5°. Скатные крыши делятся на две подгруппы (деление условное):

с небольшим уклоном – от 6 до 30°;

с крутым уклоном – больше 30°.

Распределение кровельных материалов по крутизне ската Источник belhouse.by

У каждого вида кровельных конструкций есть свои преимущества и недостатки. К примеру, плоские – это небольшая площадь покрытия, что позволяет сэкономить на кровельном материале (его количестве). Но при этом такая конструкция потребует проведения усиленной гидроизоляции. Крутые скаты – это беспроблемное схождение атмосферных осадков, но высокая парусность конструкции, что потребует от ее сооружения усиления стропильной системы.

Учитывая это, необходимо строго подходить к выбору кровельного материала. Их производители обязательно информируют потребителей, при каком минимальном уклоне кровли их можно использовать. На фото ниже показана диаграмма распределения кровельных материалов по углам скатов.

Как видно из диаграммы, на плоских крышах обычно используют рулонные материалы в виде рубероида или толи. Хотя нет никаких противопоказания применения листовых или плитных изделий: шифер, профнастил, листовое железо, собираемое фальцовым способом. А вот штучный кровельный материал лучше на крышах крутизною меньше 15° не использовать. Есть высокая вероятность проникновения воды через стыки элементов покрытия.

Значение угла кровли в градусах и процентах по отношению к типу кровельного материала Источник remotvet.ru

Конструктивные особенности крыши в зависимости от угла наклона

Если в проекте дан уклон крыши, то рассчитать ее высоту не составит труда. А этот параметр – один из самых важных, потому что он определяет высоту конька. Этот элемент кровельной конструкции – точка отправления в сооружении крыши в целом. Потому что при строительстве сначала выставляют уровень расположения конька, и уже под него режут пиломатериал: опорные стойки. Отсюда же рассчитывают длину стропильных ног.

Сложность расчета заключается в том, что не все помнят тригонометрию, формулы которой используются для расчетов длин элементов кровельного сооружения. В основе формул лежат тригонометрические функции: синус, косинус, тангенс, катангенс.

К примеру, как определить высоту конька (соответственно и крыши) через синус и тангенс:

sin α = H/S, где «S» – это длина ската. Соответственно высота конька будет равна: Н=S x sin α.

tg α = H / L , то есть Н= l x tg α

Точно также можно определить длину ската, или, зная оба параметра, можно рассчитать угол наклона крыши. Все параметры конструкции взаимосвязаны, так что, зная два из них, можно определить третий.

Кстати, определяя параметры крыши, можно обойтись и без угла наклона. Для этого используется формула Пифагора. Вот ее формула:

S 2 = H 2 + L 2

Меняя местами значения, находится необходимая величина.

У Вас может возникнуть вопрос, связанный со значением величин тригонометрических функций. Они в свободном доступе есть, но чтобы Вы их не искали на просторах интернета и не тратили свое время, предлагаем таблицу:

Значения тригонометрических функций от величины угла Источник remont-kvartiri.livejournal.com

Добавим, что тригонометрические функции упрощают проведения расчетов кровельных конструкций. Если правильно ими пользоваться и уметь набрасывать на бумаге эскизы крыш (имея воображение в плане конструктивного расположения ее элементов), то можно легко рассчитать размеры каждого элемента.

Это касается не только одно- или двускатных сооружений. Также легко можно будет рассчитать и элементы вальмовых или мансардных крыш. Просто придется разбить их сложные конструкции на простые.

Влияние угла наклона на объем помещения мансарды

Если дом возводится с мансардой, то угол наклона скатов приобретает прикладное значение. И здесь соотношение прямое, то есть чем больше угол, тем больше объем мансарды. Чтобы было понятно, на фото ниже это хорошо видно.

Соотношение угла наклона скатов к объему мансардного помещения Источник legkovmeste.ru

Приведем пример, основанный на верхнем рисунке. Здесь четко видно, что высота помещения зависит от параметров наклона крыши. При этом надо учитывать, что оптимальная высота не должна быть меньше 2,5 м. А значит, угол наклона скатов мансарды минимально должна быть 25°. Но обратите внимание, что при таком расположении элементов кровли не учтен объем помещения. То есть ширина комнаты не будет больше 3 м. Это притом, что ширина дома – 10 м. Получается, что используется всего лишь 30% от пространства.

А значит, надо увеличивать значение угла. И чем больше он, тем больше полезная площадь мансарды. Но здесь есть обратная сторона медали. Увеличивая угол, увеличивается высота конька. А это расходы стройматериалов на возведение крыши, плюс увеличение парусности конструкции. Поэтому очень важно найти золотую середину. К примеру, 40° практически решают все проблемы.

Чтобы отойти от этих проблем раз и навсегда, строители давно применяют совершенно другую конструкцию. Она сложна и в сооружении, и в проведении расчетов, но этот вариант решает проблему полезной площади помещения, не увеличивая высоту крыши.

Источник ok.ru

Видео описание

Расчет высоты конька и угла наклона крыши:

Заключение по теме

Проведение расчетов кровельной конструкции – прерогатива специалистов. Потому что правильный расчет, того же угла наклона, это надежность крыши в целом. Но ориентироваться в некоторых технических понятиях будет полезно и владельцам строящихся домов.

Во всем земном шаре существуют тысячи и тысячи архитектурных традиций в плане внешнего вида крыш. Но современные архитекторы полностью изменили представление о культуре загородного строительства, введя односкатные формы крыш как идеально сочетающиеся с ландшафтным дизайном и многообразные в исполнении. Конечно, задали это новый модный тон жители Австралии, где отсутствие снегов вообще как природного явления позволяет им творить с архитектурой жилых домов все, что фантазия продиктует.

Но в снежных регионах России такую крышу строить можно, но с соответствующим уклоном и в правильном направлении. Одним словом, главный параметр функциональности – угол наклона односкатной крыши, высчитывать который мы сейчас научим вас.

Шаг 1. Рассчитываем постоянные и динамические нагрузки

Первым делом рассчитайте нагрузки на односкатную крышу. Их принято делить на постоянные и динамические. Первые – это вес кровельного покрытия, которые всегда находится на крыше, такие установки, как антенны и тарелки, дымоход и прочее. Т.е. все то, что будет на кровле и днем, и ночью.

А динамические нагрузки, или, как их еще называют, переменные, – это те, что бывают время от времени: снег, град, человек, ремонтные материалы и инструменты. А еще ветер, который ну очень любит срывать односкатные крыши ввиду их парусности.

Снеговые нагрузки

Так, если сделать уклон односкатной крыши в 30°, зимой снег будет давить на нее с силой по 50 кг на каждый квадратный метр. Просто представьте, что на вашей крыше будет сидеть по одному человеку на каждый метр! Вот такая нагрузка.

А если поднять крышу до выше 45°, снег с большой вероятностью и вовсе не сможет задержаться (еще это зависит от шероховатости кровельного покрытия). Но для средней полосы России, где снегопады умеренные, односкатную крышу достаточно делать и в пределах 35-30°:

Минимальный угол, который должен быть, чтобы снег смог сходить с односкатной крыши сам – это 10°. А максимальный – 60°, ведь делать крышу более крутой уже нет смысла. То же самое касается и снега, который еще больше цепляется за такую крышу.

Вот почему владельцы односкатных хозяйственных построек зимой часто берутся за лопату. Спасает только площадь покрытия: чем она меньше, тем меньше вероятность того, что снег сможет прогнуть материал.

Ветровые нагрузки

А вот в ветреных регионах строить крыши с крутыми скатами нельзя вообще. Для сравнения: уклон односкатной крыши в 11° испытывает ровно в 5 раз больше силу ветра, чем скат в 45°. Ввиду этого учтите, что односкатную крышу всегда делают низкой частью к подветренной стороне.

Комбинированные нагрузки

А еще обязательно рассчитайте для односкатной крыши такой значение, как сочетание максимально неблагоприятных постоянных и временных нагрузок. Т.е. ту критическую точку, которую должна уметь выдерживать стропильная система. Об этом, кстати, нередко забывают! Думают, вот, снег крыша выдержит, ветер тоже…

А что, если вам с другом придется в сильную бурю и снегопад вылезти на крышу? Рассчитана ли конструкция одновременно и на снег, и на ветер, и на ноги хотя бы двух человек? Вот так и случаются неприятности.

Шаг 2. Подбираем уклон крыши

Уклон односкатной крыши – в довольно широком диапазоне: от 6° до 60°. Все зависит от местности, в которой вы собрались строиться: если вам нужно успешно сбрасывать тонны снега каждую зиму, тогда делайте скат покруче, если планируете защититься от ветра – тогда более пологой. А еще от многих других факторов, в том числе и эстетических.

Крутые односкатные крыши

Чем больше угол у такой крыши, тем быстрее по ней стекает вода в желоба. Здесь не будут задерживаться ни листья, ни грязь, а потому само кровельное покрытие прослужит намного дольше. Кроме того, на такой кровле больше видна визуальная эстетика выбранной гибкой черепицы или металлопрофиля, что часто играет большую роль для хозяев.

Малоуклонные односкатные крыши

Скорость стекающей дождевой и талой воды на малоуклонных скатах намного ниже, а потому здесь есть риск застаивания воды, собирания грязи и застревания льда. На таких кровлях быстро развивается мох и налипает листва. Особенно, если кровельное покрытие шероховато.

Что же касается дождевой воды, то главное требование к кровле, чтобы вода на ней при таянии снега или после дождя на оставалась на поверхности кровельного материала, а легко скатывалась. Если же она имеет слишком низкий уклон (для определенной местности), то жидкость будет подолгу стоять во всех неровностях и швах. И чем дольше – тем больше у нее шансов проникнуть внутрь и создать много проблем в виде сырости, испортившегося утеплителя и коррозии металлических элементов крыши:

Но, если над такой постройкой возвышается большая крыша дома, то ничего страшного:

Но здесь все равно есть свой плюс: чем меньше угол наклона односкатной крыши, тем более близка геометрия внутренних помещений к традиционному кубу. А, значит, воспринимается легче и используется с большей пользой.

Поэтому, чем ниже угол наклона такой крыши, тем больше нужно заботиться о ее гидроизоляции, чтобы талые и дождевые воды не смогли проникнуть в стропильную систему. А потому здесь уже нужные такие кровельные покрытия, как мембраны, рулонная изоляция или цельные листы.

Со стандартным углом наклона односкатная кровля строится так:

Минимальный угол односкатной крыши

Односкатную крышу, угол которой всего 3-5%, нередко делают инверсионной. Т.е. подвергают ее определенным дополнительным нагрузкам: ходят по ней, выращивают на ней сад или даже используют как открытую террасу. Как здесь:

Кроме того, при определенном угле односкатная крыша направляет поток воздуха в нужном направлении, захватывая осадки и отводя их. Помните об этом!

Шаг 3. Определяемся с требованиями к уклону

В функциональном плане односкатные крыши делят на три основных типа: вентилируемые, невентилируемые и комбинированные. Рассмотрим каждый вариант подробнее.

Вентилируемая конструкция

Такие обустраивают в строениях закрытого типа. В качестве вентиляции служат продухи и специальные пустоты между изоляционными слоями, через которые воздух, проходя, захватывает капельки влаги из утеплителя и выносит их наружу.

Если такой вентиляции не обеспечить, тогда влага будет оставаться внутри утеплителя (а она все равно в него попадает, хоть и понемногу), и утеплитель начнет отсыревать, портиться. И в итоге разрушаться будет постепенно весь кровельный пирог.

Но у вентилируемой односкатной кровли есть свои ограничения. Так, угол наклона у нее может быть только в пределах от 5% до 20%, иначе воздух не сможет эффективно проходить через продухи.

Невентилируемая конструкция

Этот тип односкатной крыши преимущество строят на террасах и хозпостройках. Обычно угол такой крыши находится в интервале всего 3-6%, хотя никаких ограничений к нему нет.

Вентиляция в таких крышах не нужна потому, что воздух в помещении без стен или с часто открытыми широкими дверьми (как в случае с гаражом) и сам хорошо вентилирует, унося на улицу любые водяные пары. Которые, к слову, и сами по себе особо не образовываются в подобных постройках:

Комбинированная конструкция

Такие крыши совмещают устройство обоих предыдущих видов. Здесь нужный уклон крыши придается за счет теплоизоляции. Получается экономно, но зимой придется постоянно счищать снег.

Но и устройство такой односкатной крыши уже другое, ведь к переменным и статическим нагрузкам теперь добавляются еще и динамические. И обычно все выглядит так: снизу профнастил, на нем – два слоя утеплителя и хорошая гидроизоляция.

Зависит угол односкатной крыши также от таких параметров, как типа соединения стропил к мауэрлату или стенам. Давайте разберемся подробнее.

Шаг 4. Вычисляем точный угол ската

Углом односкатной крыши принято называть угол, под которым стропила и скат крыши наклонены к горизонтальной плоскости потолка. Причем отнеситесь серьезно к этой схеме, если вы хотите обеспечить вашей крыше правильную механическую прочность:

Угол наклона скатов измеряется в процентах и градусах. Но, если с градусами еще более-менее понятно (спасибо школьному курсу геометрии), то что такое проценты? Проценты – это отношение разницы высоты конька и карниза к горизонтали ската, умноженное на 100.

Есть еще один интересный момент: многие архитекторы специально рассчитывают угол односкатной кровли так, чтобы он был равен углу возвышения солнца в данной местности в середине весны. Тогда можно до миллиметра рассчитать, когда и какая будет тень, что важно для планирования террас перед домом и других мест отдыха.

Шаг 5. Ограничиваем круг выбора кровельного покрытия

Свои требования к минимальному и максимальному углу наклона односкатной кровли имеют и современные кровельные материалы:

Профнастил: min 8°- max 20°.
Фальцевая кровля: min 18°- max 30°.
Шифер: min 20°- max 50°.
Мягкая кровля: min 5°- max 20°.
Металлочерепица: min 30° – max 35°.

Конечно, чем меньше угол, тем более дешевые материалы вы можете применять: рубероид, профнастил и подобные им.

Вы удивитесь, но специально для малоуклонных кровель сегодня разрабатывают те же виды кровельного покрытия, что обычно используются при наклоне не менее 30°. Зачем? Такова мода в Германии, которая дошла и до нас: односкатная крыша почти пологая, а кровля – стильная. Но как? Просто производители улучшают качество замков, делают больше область нахлеста и тщательнее продумывают защиту от грязи. Вот и все хитрости.

Шаг 6. Определяемся со стропильной системой

А от выбранного угла наклона крыши и планируемых на ее нагрузок определяемся с видом крепления стропил к стенам. Так, всего таких видов три: висячие стропила, наслонные и скользящие.

Висячие стропила

Висячие стропила – единственный вариант, когда соединение должно быть жестким, но для стропил между боковыми опорами нет возможности сделать опору.

Проще говоря, у вас есть только внешние несущие стены, и никаких перегородок внутри. Скажем, это довольно сложная стропильная система, и к ее строительству нужно подходить с ответственностью. Вся проблема в больших пролетов и в давлении, которое оказывается на стены:

Или как в этом проекте:

Наслонные стропила

Здесь уже вся крыша давит минимум на три опоры: две внешние стены и одну внутреннюю. А сами стропила здесь используются плотные, с сечением не менее 5х5 см брусков и 5х15 см стропильных ног.

Скользящие стропила

В этой стропильной системе в качестве одной из опор служит бревно в коньке. И для соединения с ним стропил используются такие специальные элементы, как «скользячки». Это металлические элементы, которые помогают стропилу при усадке стен немного двигаться вперед, чтобы избежать трещин. Совсем немного! И благодаря этому устройству крыша легко переносит даже достаточно ощутимую усадку сруба, без каких-либо повреждений.

Суть проста: чем больше в стропильной системе узлов, тем она гибче и прочнее. Тем больше односкатная крыша способна выдерживать давление веса кровельного покрытия и снега, и при этом не ломаться. Но есть стропильные системы, где соединение вообще статично:

Шаг 7. Вычисляем высоту односкатной крыши

Вот три самых популярных способа точно вычислить нужную высоту будущей крыши.

Способ №1. Геометрический

Односкатная крыша имеет вид прямоугольного треугольника. Длина стропильной ноги в этом треугольнике – гипотенуза. А, как вы помните из школьного курса геометрии, длина гипотенузы равна корню из суммы квадратов катетов.

Способ №2. Тригометрический

Еще один вариант расчета длины стропильных ног такой:

Обозначим А длину стропильных балок.
Обозначим Б длину стропил от стены до конька, или длину части стены в этой области (если стены вашей постройки разной высоты).
Обозначим Х длину стропил от конька до края противоположной стены.

В этом случае Б = А * tgY, где Y – это угол наклона крыши, а длина ската высчитывается так:

Х = А / sin Y

На самом деле все это не сложно – просто подставьте нужные значения, и вы получите все параметры будущей крыши.

Способ №3. Онлайн-калькуляторы

Вычислили? А теперь переходим к строительству самой крыши:

Надеемся, что вы во всем разобрались легко!

При планировании крыши, одним из главных параметров, определяющих ее геометрию, будет являться угол ее склона. Немногие, наверное, знают, что уклон крыши делается не просто так. Данный параметр определяется не только желанием застройщика, но и равной степени (а зачастую и большей) типом используемого кровельного покрытия. В случае, если используется металлочерепица, то допустимые углы будут различаться, если бы применялся, скажем, шифер или профнастил (рис.1)

Выбор уклона крыши в зависимости от кровельного материала

Для штучных материалов, таких как черепица и шифер, самым малым считается угол в 22 градуса. Это предотвращает скапливание на стыках влаги и просачивание ее внутрь здания.

Для рулонных материалов минимальный угол наклона будет выбираться в зависимости от количества уложенных слоев. При трехслойном покрытии угол составит от 2 до 5 градусов, при двухслойном - 15 градусов.

Малым углом наклона кровли из профнастила считается 12 градусов. При небольших углах по рекомендациям производителей стыки следует дополнительно проклеивать герметикам.

Для крыш, покрытых металлочерепицей, минимальный угол равен 14 градусам.

Для крыш, покрытых ондулином, минимальный угол - 6 градусов.

Для мягкой черепицы малым углом считается 11 градусов, при этом независимо от выбранного угла существует обязательное условие - монтаж сплошной обрешетки.

Мембранные покрытия имеют минимальный угол 2 градуса.

Также существует определенное количество факторов, определяющий возможный угол склона кровли, вклад которых имеет наибольшие значение:

* Роза ветров и их сила;

*Среднегодовые объемы осадков;

* Геометрия кровли .

Рассмотрим каждый из факторов поподробнее:

Параметр характеризуется величиной, показывающей какую максимальную массу снега способна удерживать поверхность кровли. Параметр следует обязательно учитывать в районах с обильными снегами, так как в случае его недостаточности, возможны серьезные механические повреждения кровли. Рассчитать необходимую максимальную снеговую нагрузки можно используя специальные справочники или используя интернет ресурсы. Обычно в районах, где происходит обильное выпадение осадков, а в зимний период очень сильные снегопады, выбирают уклон ската от 45 до 60 градусов. Такой угол наклона конструируют специально, так как он позволяет снизить нагрузку, особенно в зимние периоды, на кровельную систему, поскольку снег просто не будет скапливаться на крыше, а будет сползать вниз из-за собственного веса.

Роза ветров и их сила:

А если конструируют крышу для региона, где характерны сильные и постоянные ветра, угол крыши выбирают минимальный, так как это уменьшает так называемую «парусность» кровельного покрытия. В основном угол выбирают от 9 до 20 градусов.

Среднегодовые объемы осадков:

Однако на практике в разных регионах возникают как сильные порывы ветра, так и обильные осадки, и выбор угла должен учитывать этот факт. Поэтому наиболее оптимальным является уклон крыши, в средних значениях, то есть от 20 до 45 градусов. Он является подходящим практически для любого вида кровельного материала, к примеру, для очень популярных сегодня профнастила или металлочерепицы.

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

Теплоизоляция кровли :

При расчетах снеговой нагрузки, особое внимание следует уделить особенностям теплоизоляции. Данный факт обусловлен тем, что в случае слабой теплоизоляции происходит постоянный отток тепла из обогреваемых частей сооружения к кровле, что в свою очередь приводит к таянию и уменьшению снежной массы. В случае реализации качественной теплоизоляции, величина теплового потока существенно падает, что приводит к тому, что снега скапливается больше и соответственно снеговую нагрузку необходимо увеличить.

Внимание! В случае производства работ по утеплению сооружений, в которые ранее не были утеплены, возможно придется усилить несущую систему кровли, так как в ходе дальнейшей эксплуатации кровля может не выдержать снеговую нагрузку.

Геометрия кровли:

Геометрия кровли имеет важное значение на угол склона кровли. В случае реализации односкатного варианта кровли его значение может варьировать от 20 до 30 градусов, в случае двухскатной от 20 до 45 градусов. Данное обстоятельство обусловлено характерными чертами конструкции.

Также необходимо учитывать что от наклона крыши зависит полезная площадь мансарды (рис. 2)

Достоинства и недостатки малых углов склона кровли

В приведенных данных (рекомендуемых) стандарта СНиП, для кровель с металлочерепичным покрытием минимальное значение угла склона составляет всего 14 гр. некоторым изготовителям удалось улучшить механические свойства своей продукции, это дало возможность организовывать кровли с использованием таких материалов с углом склона до 12 гр.

Добиться этих результатов, производителям удалось, благодаря существенному снижению шероховатости поверхности (позволяет снежным массам быстрее сползать) и нанесению специализированных синтетических покрытий.

Однако следует помнить, что использовать минимально допустимый угол склона не всегда представляется возможным.

Рассмотрим положительные стороны малого угла склона кровли :

Меньший вес конструкции;

Меньший объем необходимого кровельного покрытия;

Снижение показателей вестовой нагрузки;

Более простая схема монтажа водосточной системы.

отрицательные стороны применения малого угла склона кровли:

Необходимость использования усиленной обрешетки;

Необходимость обеспечить высокие показатели снеговой нагрузки (вследствие высокой вероятности накопления тяжелых масс снега);

Увеличенные требования к такой характеристике как герметичность стыков. Существует высокая вероятность подтекания воды при выпадении осадков;

Невозможность оборудования мансардных помещений и чердаков.

Достоинства и недостатки больших значений углов склона кровли .

Достоинства кровель с большим углом склона:

Низкая вероятность проникновения атмосферной влаги в зоны стыка кровельных материалов. Данное обстоятельство обусловлено большими углами падения осадков;

Значительное уменьшение, а зачастую и полное отсутствие (при увеличенных углах склона) т.н. снеговой нагрузки и сопутствующее этому обстоятельству – отсутствие необходимости оборудовать элементы снегозадержания;

Допустимость использования несложных крепежных элементов (гвозди и саморезы);

Широкий простор для обустройства мансардных и чердачных помещений.

Негативные стороны больших значений угла склона кровли:

Увеличенный расход строительных материалов;

Увеличенные значения массы всей кровли;

Увеличенное значение ветровой нагрузки (высокая парусность);

Сопутствующие сложности оборудования системы водоотведения (вызвано увеличенным значением площади, подверженной скоплению атмосферных осадков).

Рассмотрев достоинства и недостатки кровель с различными значениями углов склона можно сделать следующий вывод: оптимальным решением при проектировании кровли будет такой, где будут использованы средние значения угла склона кровли, такое решение позволит добиться компромисса между показателями эффективности кровли и возможностями реализации архитектурных предпочтений.