Как выбрать наилучший угол наклона крыши?

Расчет уклона кровли из профнастила

При расчете уклона крыши из профнастила, необходимо учитывать четыре составляющие:

• Вес утеплителя, обрешетки, контробрешетки и других слоев кровельного пирога;
• Вес самого кровельного покрытия;
• Снеговую нагрузку для вашего региона;
• Ветровую нагрузку для вашего региона.

Предположим, что мы будем крыть крышу профлистом С21-1000-0,6. Вес квадратного метра профнастила этой марки составляет 5,4 кг. В качестве теплоизоляции будем использовать базальтовые плиты толщиной 100 мм и удельной плотностью 150 кг/м³. Следовательно, масса 1 м² утеплителя составит 15 кг. Для обрешетки применяем брус 200×200 мм из сосны с шагом 650 мм, поэтому масса 1 м² обрешетки составит 28,3 кг. Массу остальных составляющих берем равной 3 кг/м².

Таким образом, масса всего кровельного пирога равна: 5,4+15+28,3+3=51,7 кг/м². Полученное значение умножаем на коэффициент 1,1 для того, чтобы обеспечить возможность изменения некоторых материалов кровельного пирога. Итого, общая масса 1 м² кровли равна 56,87 кг/м².

Теперь необходимо вычислить допустимый уклон, исходя из существующих снеговых и ветровых нагрузок. Предположим, что дом построен в Новгородской области. Она относится к III снеговому району, что можно определить с помощью карты, представленной выше.

Итак, наша снеговая нагрузка равна 180 кг/м². Однако учитывать ее необходимо с поправочным коэффициентом µ, который зависит от угла наклона кровли:

• Если наклон минимальный — угол кровли из профлиста меньше 25°, то значение поправочного коэффициента берется равным 1;
• Если угол наклона кровли из профнастила находится от 25° до 60°, то µ=(60°-α)·(60°-25°), где α — искомый уклон крыши;
• Если угол наклона крыши из профнастила больше 60°, то µ равен 0, то есть снеговая нагрузка при расчете кровли не учитывается.

Ветровую нагрузку необходимо учитывать при расчете угла наклона. Новгородская область относится к Iа ветровому району, где, как видно из карты ниже, нормальная нагрузка равна 23 кг/м².

Нагрузка, действующая непосредственно на кровлю, вычисляется по следующей формуле:

W=Wn·Kh·C

Здесь Wn — нормальная нагрузка для выбранного региона, Kh — коэффициент, учитывающий высоту здания, и С — аэродинамический коэффициент, который может находится в пределах от -1,8 до 0,8, в зависимости от уклона крыши. Поскольку рассчитать его довольно сложно, для нашей формулы возьмем наибольший — 0,8, что позволит упростить подсчеты в сторону большей прочности кровли.

Итак, предположим, что наш дом находится на открытой местности и имеет высоту выше 5 метров, тогда Kh будет равен 1, а ветровая нагрузка — 23·1·0,8=18,4 кг/м².

Величина высотного коэффициента для расчета ветровой нагрузки

Высота объекта, м	Открытая территория (берега водоемов, степь, лесостепь, пустыня, тундра)	Небольшие города, лесные массивы другие пространства с регулярными препятствиями выше 10 метров	Средние и крупные города с высотой зданий от 25 метров
до 5	0,75	0,5	0,4
от 5 до 10	1	0,65	0,4
от 10 до 20	1,25	0,85	0,53

Таким образом, с учетом массы кровельного пирога и влияния ветра, нагрузка на кровлю будет равна 56,87+18,4=75,27 кг/м². Так как предельная несущая способность профлиста С21-1000-0,6 при шаге опор 1,8 м и использовании второй схемы опирания равна 253 кг/м², необходимо выбрать такой уклон кровли из профлиста, чтобы посчитанная нами нагрузка, с учетом снеговой, была меньше этого значения.

Поскольку 75,27+180=255,27 кг/м², что очевидно, больше, чем 253 кг/м², уклон крыши из профнастила в нашем случае не может быть меньше 25°. Так как делать угол больше 60° тоже нецелесообразно, получаем, что необходимое нам значение находится в пределах от 25° до 60° — то есть µ нужно вычислить по формуле.

Вычисляем минимальный уклон для профнастила кровельного С21 при наших условиях:

180·(60-α)·(60-25)+75,27=253

Решив это простое уравнение, получаем, что α=25,441°. Таким образом, допустимый минимальный уклон кровли из профлиста при заданных нами параметрах будет равен 26°. Для большей надежности здание, расположенное в данных условиях и имеющее указанный кровельный пирог, лучше снабдить кровлей с наклоном в 30°. Хотя можно остановится и на минимальном значении, учитывая то, что на предыдущих шагах расчета уклона кровли из профнастила были несколько раз использованы повышающие коэффициенты.

Рекомендации по самостоятельной установке стропильной системы

Монтажные работы можно начинать только после тщательно проведенных расчетов и составления подробного чертежа. При отсутствии должного опыта для расчетов лучше прибегнуть к специальным онлайн-программам. Вообще же работа своими руками требует большой ответственности.

Крепление мауэрлата

Местом установки бруса выступает вся протяженность стен, служащих опорой для стропил. Функция мауэрлата в бревенчатых срубах выполняется верхним венцом. В домах, где в качестве материала для возведения использовался пористый материал (газобетон, пенобетон), мауэрлатом необходимо оформить все несущие стены (это же касается и кирпичных зданий). Другие случаи допускают его монтаж только в промежутках между стропилами.

Так как длины стандартных пиломатериалов не хватает на всю протяженность укладки, проводится их сращивание. Для этого необходимо запилить брус под прямым углом в 90°, используя для скрепления двух частей болты.

Местом укладки мауэрлата обычно выступает центр стены. Также допускается некоторое смещение бруса в сторону, главное, чтобы его срез не находился ближе чем 50 мм от края. Чтобы защитить брус от воздействий влаги, под него рекомендуется уложить гидроизоляционную прослойку из обычного рубероида. Мауэрлат должен быть закреплен максимально надежно, поскольку на кровельные скаты оказывается серьезная ветровая нагрузка.

На способ крепления влияет материал стен:

• монолитные дома. Лучший вариант – фиксация анкерными болтами;
• деревянные или бревенчатые срубы – крепление деревянными нагелями или скобами;
• газобетон, пенобетон. Обычно используются шпильки или арматура;
• если дом дает усадку, рекомендуется применить скользящие крепежи.

В качестве дополнительных мер место крепления можно усилить отожженной проволокой.

Сборка ферм

Есть два варианта реализации этой процедуры. В первом варианте брус монтируется непосредственно по месту установки. Подходит для небольших построек, когда работа на высоте по выполнению замеров и подрезок не вызывает затруднений из-за габаритов стропильных ног.

Второй вариант – сборка внизу. В этом случае раскладки и скрепление составляющих элементов стропильной системы происходят на земле, а потом готовые конструкции поднимаются наверх. Как следствие, высотные работы сводятся к минимуму и выполняются намного быстрее. Чтобы подать и выставить стропильные пары, обычно требуются специальные механизмы из-за значительного веса конструкций.

Для удобства сборки однотипных элементов практикуется использование шаблонов, изготовленных из досок. Это дает возможность получить на выходе абсолютно одинаковые фермы.

Крепление к мауэрлату

Готовые пары необходимо поднять на поверхность крыши и присоединить к мауэрлату. Чтобы облегчить процедуру, ноги еще на земле оснащаются специальными запилами в нижней части. Первыми монтируются торцевые конструкции: их располагают друг напротив друга со стороны фронтона. Чтобы правильно поставить две первые пары, используются временные стяжки. Между установленными фермами протягивают бечевку, которая служит ориентиром для промежуточных пар, обозначая по ходу дела уровень конька. В завершении этого этапа монтируют специальную коньковую опору. В случае необходимости длину стропильных ног можно по месту нарастить.

Установка конька

Для его создания необходимо правильно скрепить все стропильные ноги. Методик сращивания несколько – как с применением опорного бруса, так и без него. Более современное решение – использование специальных промежуточных фиксаторов из стали с возможностью регулировки.

Обустройство обрешетки

Назначением обрешетки является облегчение перемещения по крыше и обеспечение надежного основания для финишного покрытия. Именно характеристики кровельного материала оказывают решающее влияние на параметры каркаса. Сплошную обрешетку применяют в случае обустройства мягкой кровли. Шаг каркаса под металлочерепицу составляет примерно 35 см, а под профнастил или шифер – 44 см.

Для монтажа стропильной системы двухскатной крыши лучше всего выбирать погожий осенний или весенний день, предварительно заручившись поддержкой 2-3 помощников.

Окончательный успех работы во многом зависит от правильно составленного чертежа.

Какой минимально допустимый угол наклона крыши из металлочерепицы и как выбрать оптимальный?

Долговечность и качество кровли напрямую зависит от правильного подбора материала покрытия

Не последние по важности критерии выбора – внешний вид и соответствие экологическим нормам. Среди специалистов давно укрепилось мнение, что металлические кровли в полной мере отвечают этим требованиям

Из трёх типов металлического кровельного материала выгодно выделяется покрытие из профилированного листа имитирующее натуральную черепицу – металлочерепица.

Её основа – рулонная сталь, покрытая алюмоцинковым составом для сопротивления вредным воздействиям окружающей среды. Для повышенной устойчивости финишным слоем на металл дополнительно нанесено полимерное покрытие. В этой статье вы узнаете, как рассчитать угол кровли для металлочерепицы и какие факторы воздействуют на кровельное покрытие.

Зависимость уклона от вида крыши и кровельного материала

Перед тем как заняться расчетом уклона в процентах либо градусном соотношении необходимо выяснить какая конструкция у крыши. Эти данные зависят напрямую от использованного материала. Например, для сложных крыш используется металл, черепица, мягкий кровель, а для простых – обычная черепица или шифер.

Важно знать: угол наклонна для данной конструкции может варьироваться от 30 до 60 градусов (если сделать больше или меньше, то вода после дождя не будет стекать правильно, вследствие чего на поверхности кровли будут образовываться лужи, которые со временем могут значительно повредить конструкцию. Также кроме данного параметра, необходимо подумать о правильном схождении снега и льда, который может создавать дополнительную нагрузку на саму кровлю:

Также кроме данного параметра, необходимо подумать о правильном схождении снега и льда, который может создавать дополнительную нагрузку на саму кровлю:

1. Для мягкой кровли максимально позволительный уклон составляет от 8 до 18 градусов. В некоторый случаях он может быть больше (в зависимости от ситуации), но ни в коем случае меньше, так как опять даже вода не сможет стечь.
2. Для сложного типа крыш в основном используется листовой материал и для расчета оптимального угла уклона необходимо учесть немало факторов (в том числе, тип материала, его глубина, способ установки и многое другое).

Как правило, лучший угол уклона для листового материала составляет от 14 до 16 градусов (данный угол отлично подходит для правильного стока воды и отхода снежных масс).

Важно знать: если же вам необходим другой угол наклонна, то его лучше рассчитать в процентном соотношении с учетом необходимой герметизации стыков, плит и швов для того.

https://youtube.com/watch?v=-6j7L6Kxxf4

Для того чтобы талая вода полностью стекала и не повреждала покрытие. Также для этих целей дополнительно могут применяться стандартные системы для стока воды внутреннего или внешнего вида.

Общие сведения по результатам расчетов

Достаточно популярной разновидностью крыши является . Относят эту разновидность к четырехскатным конструкциям.

Для шифера пример расчета следующий:

1. Обычно используют для покрытия семь листов волнового шифера, полезная площадь которых равна 1,335 м 2 .
2. Если применяются 8 листов такого материала, то значение полезной площади равно 1,56 м 2 .
3. Далее, значение общей площади крыши делят на значение полезной площади материала. Если площадь крыши, например, 26,7 м 2 то количество листов шифера, необходимого для оборудования кровли, равно 20 штук.

Пример расчета для металлочерепицы:

1. Выбирая подобный материал для покрытия, стоит знать, что чем меньше размер материала, тем больший размер стыков необходимо применять.
2. Изначально значение общей площади умножают на поправочный коэффициент, равный 1,1.
3. После этого получившееся значение площади делят на полезную площадь черепицы, в зависимости от ее размера и, соответственно размера нахлествов.

Если конструкция покрытия крыши комбинированная и сложная, то значение перерасхода может достигать 60%.

Калькулятор расчета крыши

Оптимальные параметры

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

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

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

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

Минимальный уклон крыши из металлочерепицы

Для того чтобы осуществить расчеты минимального угла наклона кровли из металлочерепицы, например, для двухскатной крыши, которая имеет одинаковые скаты, рекомендуется воспользоваться следующей формулой: i = H / (1 / 2 L) .

В данном случае:

• i – угол наклона, который необходимо найти;
• H – расстояние от перекрытия до конька (высота стропильной системы);
• L – размер строения по ширине.

Данный расчет при необходимости можно использовать не только для двухскатной, но и для односкатной кровли

Особенностью является тот факт, что для односкатной крыши потребуется брать во внимание длину пролета. В том случае, если скаты на поверхности имеют разные значения, то рекомендуется учитывать расстояние до точки проекции конька

Зачастую бывает так, что кровля имеет довольно сложные конструктивные узлы и большое количество перепадов, в результате чего сделать точные замеры для определения минимального уклона крыши из металлической черепицы проблематично. В таких ситуациях оптимальнее всего использовать поправочный коэффициент касательно проекции в горизонтальном положении.

Минимальный угол, под которым осуществляется уклон, определяет СНиП, равен он 12 градусам, но при условии, что длина ската будет составлять 6 м.

Стоит понимать, что такие величины можно использовать только в том случае, когда строение будет эксплуатироваться в идеальных условиях, то есть без снега и дождя. Обусловлено это тем, что выпавший снег при таком минимальном положении будет скапливаться на кровле, тем самым увеличивая нагрузку, а в дальнейшем это может привести к существенным повреждениям не только металлочерепицы, но и самой стропильной системы.

Минимальный угол наклона односкатной крыши из металлочерепицы

Минимальный угол кровли для металлочерепицы, как показывает практика, составляет всего 10 градусов

Несмотря на то что уклон может варьироваться в пределах от 10 до 90 градусов, всегда нужно брать во внимание и учитывать, при каком объеме пространства не представится возможности использовать кровлю в дальнейшем в процессе эксплуатации, а когда она отлично подойдет под хозяйственные цели

Минимальный угол наклона двухскатной крыши из металлочерепицы

Для двухскатной конструкции минимальный угол ската крыши из металлочерепицы должен составлять 20 градусов, при необходимости он может быть увеличен до 45 градусов. Такой вариант обустройства кровли позволяет беспрепятственно сходить снегу и воде. Кроме этого, имеется возможность создать просторную мансарду, что способствует увеличению полезной площади в жилом помещении

Важно брать во внимание тот факт, что количество кровельного материала в данном случае будет намного выше

Во время осуществления монтажных работ рекомендуется придерживаться следующих действий:

• частота обрешетки должна быть увеличена, при этом шаг между стропилами уменьшен, благодаря такому подходу можно существенно укрепить конструкцию, предотвратив возможное обрушение;
• во время осуществления монтажных работ должен быть сделан нахлест в горизонтальном положении на 8 см и в вертикальном на 15 см;
• стыки обязательно должны быть изолированы максимально тщательно, для этих целей отлично подойдет герметик, в основу которого входит силикон.

В том случае, когда скаты возводились разной формы, то рекомендуется рассчитывать минимальный угол уклона для каждого случая индивидуально.

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.

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

Какие бывают двухскатные крыши

Исходя из конструктивных особенностей, двухскатные крыши делятся на обычные симметричные, асимметричные и ломанные.

Симметричные

Наиболее удобным для самостоятельной реализации считается проверенная временем классическая крыша, состоящая из двух идентичных скатов. Ее несложно рассчитать и соорудить своими руками, так как в основе ее эргономичного дизайна лежит равнобедренный треугольник. Фронтон получается треугольный. Благодаря острому углу пересечения скатов обеспечивается качественное и надежное отведение атмосферных осадков, вне зависимости от используемого кровельного материала.

В зависимости от того, под каким углом пересекаются скаты, симметричные конструкции бывают:

• классическими (угол 45 градусов). Чаще всего таким образом оформляются дома не шире 8 м;
• пологими (угол меньше 45 градусов). Подходят для небольших построек в регионах с сильными ветрами;
• остроконечными. Используются на больших домах, обеспечивая быстрый сход снега и дождя.

В целом расчет угла наклона симметрических двухскатных крыш (их еще называют щипцовыми) проводится в зависимости от климатических особенностей местности (крутые скаты подходят для регионов с обильными снегопадами, пологие – для ветровых регионов).

Ассиметричные

В случае ассиметричной крыши длина скатов разнится. Такой конструктивный ход имеет двоякую цель. С одной стороны, это придает крыше особенную оригинальность и красоту, с другой – появляется возможность дополнительно пристроить беседку, гараж или оранжерею без необходимости сооружения отдельного навеса. Так удается сэкономить немалые финансы.

Ломанные

Такая форма крыши предполагает наличие у скатов двух участков. Угол наклона верхнего из них составляет 30 градусов, а нижнего – 60. В результате удается сделать подкровельное пространство достаточно обширным, чтобы обустроить там жилую комнаты (мансарду). Высота потолков получается достаточно высокой, с возможностью установки вертикальных окон.

Как рассчитать уклон кровли: какой способ лучше ↑

Как известно, помимо плоских (пологих) конструкций  существуют также скатные и высокие, а материалов для кровельного покрытия еще больше. Для того чтобы правильно сориентироваться в этом многообразии, согласно СНиП разработаны специальные таблицы и диаграммы, в которых отражается взаимосвязь между крутизной ската  и видом крыши.

Уклон крыши определяют следующие параметры:

• тип и количество материала, предназначенного для покрытия крыши;
• необходимая защита от ветра и влаги;
• высота конька для случая ремонта уже существующей кровли.

Калькулятор для расчета уклона кровли

Пользоваться данным калькулятором предельно просто. По сути любую кровлю можно разделить на обычные двухскатные, в основе расчета которых лежит треугольник. Именно на этом положении и базируется работа калькулятора. Используются следующие параметры:

• H – высота конька, то есть катет прямоугольного треугольника;
• W – второй катет, равный половине ширины основания;
• L – длина стропил, она же – гипотенуза.

Подставив два известных параметра, можно практически сразу определить угол покатости крыши с подобными характеристиками. Кстати, третий параметр вычисляется автоматически. Программное обеспечение калькулятора использует свойства равнобедренного треугольника и простейшие тригонометрические формулы.

Использование угломера

Этот прибор, который называют еще уклономером, имеет незамысловатую конструкцию: несколько реек с нанесенными делениями и маятник. При расчетах главную рейку располагают перпендикулярно к коньку. На необходимый  угол на шкале делений показывает указатель маятника. Как видите, ничего сложного.

Формула расчета уклона кровли

И, наконец, требуемую  крутизну ската можно рассчитать самому без использования приборов замера ската, математически. Для этого потребуются знать величину

• вертикальной высоты (H), отмеренной от наивысшей точки ската, обычно это конек, до самой нижней – карниза;
• заложения – горизонтального расстояния от нижней до проекции верхней точки ската.

Рассчитывают угол наклона кровли в градусах или процентах и обозначают на чертеже буквой «i».

Математически расчет величины крутизны крыши в процентах проводят следующим образом.

i = Н : L, т. е. угол уклона крыши находят из отношения высоты кровли к заложению.

После чего, чтобы получить искомую величину в процентах, значение полученного отношения умножают на 100. Выразить значение наклона в градусах помогает специальная таблица соотношений.

Рассмотрим, как вычислить угол наклона в градусах  на конкретном примере.

Пример расчета
Допустим, длина заложения при высоте крыши в 2,5 м оказалась равной 4,5 м.

Получается, что уклон i = 2.5 : 4,5 = 0,55. А после умножения 100 получим, соответственно, 55%.

Теперь можно по таблице перевести полученное значение в градусы, получаем – 29°.

Наименьшую крутизну ската для того или иного кровельного покрытия можно определить из следующего графика.

Допустим, речь идет о листовой стали.

• Ищем на графике, в какую наклонную линию упирается дугообразная стрелка 10.
• Точка пересечения наклонной и вертикальной оси  дает ответ на поставленный вопрос  – самое меньшее 28%.

Пример расчета
Проведем расчеты для конкретного дома.

Если  H составляет 3 м, а L – 12 м, тогда i = 50%.

Таким образом, в случае приведенных  конструктивных размеров необходима крутизна ската  в 50% (или 27 градусов), чтобы был обеспечен нормальный сброс дождевой воды.

https://youtube.com/watch?v=B-z4byoibzc%3F

2022 stylekrov.ru