Угол наклона крыши представляет собой геометрическую фигуру, образованную пересечением двух плоскостей. Этот угол связан с горизонтальной плоскостью и соответствующей наклонной поверхностью.
Какой должен быть уклон кровли, как его измерить и рассчитать?
Угол наклона крыши является одним из самых значительных факторов, влияющих на выбор материалов для стропил и покрытия. Правильно вычисленный наклон крыши гарантирует безопасную эксплуатацию здания.
При слишком низком значении возможно возникновение протечек, повреждений или скапливания воды на поверхности крыши.
Если же склон слишком крутой, это создает риск опрокидывания конструкции под воздействием природных условий (например, сильного ветра). Какие существуют оптимальные нормы наклона — давайте разберемся в этой статье.
Что говорится в СНиП?
Требования к углу наклона кровли прописаны в СНиП-II-26-76. Если параметры уклона минимальны, необходимо предпринять дополнительные меры для обеспечения герметичности кровли.
Необходимый уклон должен обеспечиваться поддерживающими конструкциями:
- Балки,
- стропила,
- верхняя хорда ферм.
Уклон также оказывает влияние на наклон поверхности раствора (выравнивающего слоя), монолитной или минераловатной теплоизоляции и всех видов засыпки (песок, другие мелкозернистые материалы), которые укладываются под этим слоем.
Влияние нагрузок и других факторов
Строителям необходимо определить угол наклона крыши относительно горизонтального уровня, выражая его в процентах или градусах. Для точных измерений требуется использование геодезических инструментов. Значение около 0 градусов соответствует абсолютно плоской крыше, а повышение угла наклона приводит к образованию более выраженного ската.
Скатные крыши имеют угол наклона в диапазоне от 11 до 45 градусов. При проведении строительных работ очень важно правильно рассчитать необходимый угол, учитывая некоторые ключевые детали.
Ветер
При сильных порывах ветра не рекомендуется устанавливать навес. Сильно наклоненная крыша может привести к ее разрушению.
В таких ситуациях лучше использовать более плоские конструкции с меньшим углом наклона, дополненные прочными и усиленными балками. Хотя такой вариант требует больших затрат, он обеспечивает надежную защиту от неблагоприятных погодных условий.
Также важным аспектом при проектировании крыши является направление ветра. Если для покрытия выбраны металлические панели, следует учитывать, что ветер должен дуть прямо по оси панелей. Если ветер воздействует на края, существует вероятность их повреждения — трещин или деформаций. Эти нюансы (сила и направление ветра) необходимо принимать в расчет при определении оптимального угла наклона крышной конструкции.
Количество осадков
Если вы находитесь в регионе с частыми снегопадами, рекомендуется, чтобы крыша имела угол наклона около 45 градусов.
Такой уклон способствует лучшему скольжению снега, что предотвращает его задержку на поверхности и снижает нагрузку на кровельные материалы.
При крыше с углом наклона приблизительно 45 градусов дополнительные усиления стропил могут не потребоваться. Тем не менее, следует учитывать, что при такой конструкции возрастает вероятность воздействия ветра. Важно правильно подобрать модель крыши с учетом климатических условий района.
В процессе определения угла наклона крыши необходимо принимать во внимание и другие факторы, такие как град, дожди и солнечное излучение, которые также оказывают влияние на прочность конструкции. В областях с большим количеством солнечных дней и редкими осадками возможно применение плоской крыши с незначительным уклоном.
Обратите внимание: плоские крыши должны иметь минимальный уклон (1 градус или 1,7%).
Материала кровельного покрытия
Кровельные материалы можно разделить на два основных типа. Они могут иметь как шероховатую, так и гладкую поверхность. Шероховатая текстура затрудняет стекание воды с крыши, что приводит к задержке влаги и снега. В то время как гладкие поверхности обеспечивают быстрое удаление воды. Кроме того, существуют другие конструктивные характеристики, которые оказывают влияние на минимальные и максимальные параметры наклона.
Если у вас есть транспортир или клинометр, определить угол наклона будет несложно. Но что делать, если рядом нет этих инструментов? Здесь вам поможет геометрия.
Измерительные единицы угла наклона
Из курса школьной геометрии известно, что величина угла измеряется в градусах. Уклон крыши не является исключением. Тем не менее, в технических материалах, ГОСТах и каталогах также встречаются другие единицы измерения, такие как проценты и соотношение сторон.
Важно отметить, что речь идет об угле наклона крыши. На представленной ниже фотографии он обозначается латинской буквой альфа.
Крыши с углом наклона, превышающим 50°, очень редко используются в строительстве. К ним можно отнести готические башни или низкие углы наклона мансардных крыш. Обычно максимальный угол наклона составляет 45°.
Как и в случае с двумя другими единицами, соотношение сторон представляет собой упрощённую дробь. Оно формируется на основе двух измерений: высоты крыши, обозначенной на фотографии буквой «H», и проекции угла наклона крыши, обозначенной буквой «L». Соотношение следует записывать как H/L.
Кроме того, проекция длины фронтона составляет половину ширины дома для симметричных крышей и равна всей ширине при односкатной крыше. В данном случае угол наклона может быть выражен в виде дроби, например, 1:3.
В некоторых конструкциях использование дробного представления оказывается нецелесообразным. К примеру, если оно выглядит как 4:13, тогда предпочтительнее применять вычисление в процентах. Оно рассчитывается следующим образом:
4:13 * 100 = 30,77%
Угол наклона крыши в процентах и градусах чаще применяется профессиональными строителями, чем соотношение сторон, поскольку этот термин обычно встречается в справочной и технической литературе. Итак, это чисто технические единицы измерения. Тем не менее, преобразовать одну единицу в другую достаточно просто. На изображении ниже показано, как выполнить перевод из градусов в соотношение сторон и обратно.
Если вам необходимо преобразовать градусы в проценты, вы можете провести некоторые расчеты на основе представленного рисунка. Угол в 45° считается равным 100 %. Это позволяет определить, сколько пунктов соответствует одному проценту. Для этого выполните вычисления:
45/100=0,45°. В пересчете на минуты это будет 27 минут. То есть 1 % аналогичен 27 минутам угловых градусов.
К решению данной проблемы можно подойти и с обратной стороны. То есть преобразовать градусы в проценты. Здесь аналогия обратная:
100/45=2,22%
Таким образом, один градус равен 2,22%.
Связь угла наклона крыши и типа кровельного материала
Ранее затрагивались два основных типа крыш: плоские и скатные. Важно отметить, что даже плоские крыши обладают определенным углом наклона, который может варьироваться от 0° до 5°. Скатные крыши принято делить на две категории (условная классификация):
- Крыши с небольшим углом наклона — от 6 до 30°,
- Крыши с крутым углом наклона — более 30°.
Каждый тип крыши имеет свои уникальные плюсы и минусы. Например, плоская крыша предлагает небольшую площадь покрытия, что позволяет существенно сократить расходы на кровельные материалы. Однако такая конструкция требует особо высокого уровня гидроизоляции. С другой стороны, крутые склоны предотвращают накопление атмосферных осадков, но в то же время создают большую подъемную силу, что диктует необходимость установки более надежной опоры.
Исходя из этого, выбор кровельного материала становится критически важным. Производители материалов обычно предоставляют информацию о допустимых углах наклона крыши для их продукции. На представленной ниже фотографии можно увидеть диаграмму, показывающую ассортимент кровельных материалов в зависимости от угла наклона.
Как демонстрирует диаграмма, для плоских крыш чаще всего применяются материалы в виде войлока или его листов. Хотя нет строгих ограничений на использование листовых материалов, таких как шифер, гофрированный картон и стальные листы, соединенные методом складывания. Однако штучные кровельные изделия не рекомендуется использовать на крышах с уклоном меньше 15 градусов, так как существует высокая вероятность просачивания воды через стыки элементов кровли.
Угол наклона крыши: значение в градусах и процентах в зависимости от типа кровельного покрытия Источник remotvet.ru
Конструктивные особенности кровли в зависимости от угла наклона
Если в проекте предусмотрен уклон крыши, расчет её высоты становится вполне простым процессом. Этот параметр имеет первостепенное значение, так как он определяет уровень конька. Конёк — это ключевой элемент крыши, который служит основой для всего строительного процесса. В ходе его возведения сначала уточняется уровень конька, на основе которого подбираются необходимые пиломатериалы: несущая обрешётка. На этой базе также рассчитывается длина стропил.
Сложность этого процесса заключается в том, что не все помнят основы тригонометрии, которые применяются для вычислений длины roof-элементов. Формулы опираются на тригонометрические функции, такие как синус, косинус, тангенс, котангенс и катагон.
Например, чтобы выяснить высоту конька (или высоту крыши) с использованием синуса и тангенса, можно воспользоваться следующими формулами:
sin α = H/S, где «S» обозначает длину склона. Следовательно, высота конька определяется по формуле: H = S x sin α.
Кроме того, tg α = H / L, что позволяет выразить H как H = L x tg α.
Аналогичным образом, длину ската или угол наклона крыши можно вычислить с использованием двух других параметров. Все элементы конструкции взаимосвязаны, и если у вас есть данные о двух из них, вы сможете определить третий.
Кроме того, параметры крыши можно определить без учета угла наклона, используя теорему Пифагора. Вот ее формула:
S ² = H ² + L ²
Подставив необходимые значения, вы сможете вычислить искомый результат.
Если у вас возникают вопросы по значениям тригонометрических функций, они доступны в открытом доступе. Однако, чтобы сэкономить ваше время на поиски в интернете, мы предлагаем вам таблицу значений:
Следует отметить, что тригонометрические функции значительно упрощают процесс расчета конструкций крыш. Если вы будете правильно их применять и будете знать, как изобразить крышу на бумаге (ориентируясь на конструктивные элементы), вам будет легко рассчитать размеры каждого компонента.
Это касается не только простых или угловых конструкций. Элементы шатровых и мансардных крыш также можно просто рассчитать, разложив их сложные формы на базовые структуры.
На конструктивные характеристики крыши оказывают влияние множество факторов, которые следует учитывать при определении угла наклона.
Какой должен быть уклон кровли?
Угол наклона крыши является ключевым показателем, который оказывает влияние на выбор типа балок и используемого кровельного материала. Надежность и корректная эксплуатация кровли также зависят от этого параметра. Например, незначительный уклон повышает вероятность появления протечек, накопления воды и повреждений кровли, в то время как значительный уклон может увеличить риск сноса крыши при сильных порывах ветра. В данной статье мы обсудим, как правильно определить оптимальный угол наклона для скатов.
Какие факторы влияют на угол наклона крыши?
При строительстве жилых домов обычно устанавливают скатные крыши, которые в зависимости от угла наклона могут классифицироваться на следующие типы:
- плоские — от 12° до 30°,
- традиционный — от 30° до 45°,
- крутые — от 45° до 60°.
Определение угла наклона крыши зависит от природных условий (ветровых и снеговых факторов), характерных для конкретной местности, а также от типа самой крыши.
Ветровая нагрузка
В зонах с высокой ветровой нагрузкой рекомендованный угол наклона крыши варьируется от 25° до 30°. Разные типы крыш реагируют на сильные порывы ветра следующим образом:
- Скатные крыши — обладают значительной площадью скатов, что обеспечивает хорошую устойчивость к воздействию ветра. Это значит, что в условиях сильного ветра такие конструкции менее подвержены разрушению.
- Чрезмерная крутизна: на такие крыши действует ветровая нагрузка, которая преимущественно сосредоточена на нижней части, что может приводить к их подъему.
Рисунок 1: Влияние ветровой нагрузки на вертикальные и слегка наклонные крыши.
Однако просто иметь информацию о средней статистической ветровой нагрузке в данной области недостаточно. Необходимо учитывать многие другие факторы, такие как преобладающее направление ветра, его сопротивление (влияние зданий, природных или искусственных препятствий и т.д.), а также высоту строения при проектировании крыши.
Снеговая нагрузка
Угол наклона крыши зависит от среднегодовых осадков в зимний период. Чем больше снежный покров зимой, тем круче должна быть конструкция кровли. Это поможет предотвратить значительное накопление снега на фронтальной части крыши.
Рисунок 2: Накопление снега в различных местах крыши.
Снег на скатной крыше образует значительное давление на стропила и саму конструкцию крыши.
Рисунок 3: Снеговые нагрузки на скатах с различными углами наклона.
Выбор угла наклона в зависимости от типа кровельного материала
Углы наклона крыш могут варьироваться в диапазоне от 0° до 90°, и не все из них можно считать скатными. На практике уклоны, которые превышают 50°, встречаются очень редко, особенно в эстетическом исполнении, как, например, мансардные крыши или нижний ряд балок.
Рисунок 4: Конструкция балок мансардной крыши.
Угол наклона крыши может быть выражен как в процентах, так и в градусах. Большинство производителей кровельных материалов предпочитают указывать рекомендуемые значения именно в градусах, поскольку это понятнее как для специалистов по кровле, так и для обычных пользователей.
Тем не менее, в технической литературе и различных руководствах угол уклона зачастую приводят в процентах. Поэтому важно понимать, как правильно преобразовать эти значения в градусы. По строительным нормам 100 % соответствует углу 45°, а 1° равен 1,7 %. Зная эту информацию, можно легко переводить наклон из процентов в градусы.
Минимальный угол наклона
Все производители кровельных материалов определяют минимальный уклон при монтаже скатов крыши в своей технической документации. Этот показатель следует воспринимать как наименьший допустимый угол наклона покрытия относительно горизонтальной плоскости.
Каждый тип крыши обладает определённым уклоном, который зависит от конструктивных и эксплуатационных характеристик используемого материала:
- Гибкая черепица — минимальный уклон составляет 12°, и для неё необходимо устанавливать сплошной короб из досок, ОСБ или фанеры.
Рисунок 5. Крыша, покрытая черепицей
Металлические крыши могут иметь уклон от 14°, однако практика показывает, что конструкции с углом наклона до 35° зачастую сталкиваются с накоплением снега на своей поверхности.
Рисунок 6. Образец металлочерепицы.
- Профиль покрытия — обязательное перекрытие плиток не менее 12° и до 15° для двойных гофрированных форматов.
Рисунок 7. Крыша с трапециевидными листами
- Заполняющая плитка — не менее 15°, укладывается на тонкую обрешетку.
Изображение 8. Крыша, выполненная из композитной черепицы
- Перекрывающая крыша — от 11° отдельные элементы соединяются при помощи рулонного шва.
Рисунок 9. Внешний вид фальцевой крыши.
- Асбестоцементная черепица и шифер — минимум 22° — требуют усиленной системы опор, так как эти материалы обладают значительным весом. Уменьшение шага приводит к увеличению нагрузки на балки в результате снега и порывов ветра.
Иллюстрация 10. Кровля из керамической плитки.
При проведении расчетов необходимо учитывать климатические условия в местности, где планируется строительство. Одной из характеристик крыш с наклоном 30 градусов является накопление снега на подветренной стороне, что приводит к увеличенному давлению на кровельные материалы и стропильную систему.
Влияние климатических факторов
Угол наклона крыши определяется количеством снега, который выпадает зимой в конкретном регионе. Также принимаются во внимание ветровые нагрузки.
Карта снеговых нагрузок на территории Российской Федерации
Процесс довольно прост. На основе многолетних наблюдений вся территория России разделена на зоны, однаковы по снеговым и ветровым нагрузкам. Эти зоны представлены на карте с использованием различных цветов, что облегчает ориентирование. Вы можете определить месторасположение вашего дома на данной карте, найти отмеченную зону и использовать ее данные для вычисления ветровой и снеговой нагрузки.
Определение снеговых нагрузок
На карте снеговых нагрузок указаны два показателя. Первый применяется при расчете прочности конструкции (в нашем случае), а второй — для определения предельно допустимой деформации балок. При этом первое значение также используется для вычислений угла наклона крыши.
Основной задачей при вычислении снеговой нагрузки является учет предполагаемого угла наклона крыши. Чем более крутой склон, тем меньше снега может на нем оставаться, что требует уменьшения сечения балки или увеличения угла наклона. Для правильного учета данной особенности используются поправочные коэффициенты:
- Угол наклона менее 25° — коэффициент 1,
- 25° — 60° — коэффициент 0,7,
- Для крыш с углом наклона более 60° снеговые нагрузки не учитываются, так как снег не способен задерживаться на таких крышах в достаточных количествах.
Как показывают перечисленные коэффициенты, только крыши с углом наклона от 25° до 60° изменяют значения. Для остальных ситуаций выполнение данного действия оказывается нецелесообразным. Поэтому для оценки фактической снеговой нагрузки на проектируемую крышу необходимо взять значение, полученное из карты, и умножить его на соответствующий коэффициент.
Все вышеупомянутое должно быть перенесено на поверхность крыши.
Рассмотрим, к примеру, снеговую нагрузку на жилое здание в Нижнем Новгороде, где угол наклона крыши составляет 45°. Согласно карте районов это зона 4, с усредненной снеговой нагрузкой в 240 кг/м². При таком угле наклона крыша требует корректировки: необходимо умножить рассчитанное значение на 0,7. В результате получаем 240 кг/м² * 0,7 = 168 кг/м². Это лишь один из этапов вычисления угла наклона крыши.
Расчет ветровых нагрузок
Снеговые нагрузки легко поддаются расчету: чем больше снега выпадает на участок, тем выше потенциальные нагрузки. Однако предсказать воздействие ветра значительно труднее. В качестве ориентиров можно принять только преобладающие направления ветров, местоположение здания и его высоту. Эти показатели учитываются при вычислении угла наклона крыши с использованием соответствующих коэффициентов.
Карта ветровых нагрузок по территории Российской Федерации
Местоположение здания относительно направления ветра имеет важное значение. Если дом стоит среди более высоких строений, ветер оказывает на него меньшую нагрузку, нежели если он находится на открытой местности. Все постройки классифицируются на три группы в зависимости от их размещения:
- Зона «А». Здания, расположенные на открытых пространствах — это степи, пустыни, тундры, берега рек, озёр и морей и так далее.
- Зона «В». Строения в лесистых районах, малых городах и деревнях, окружённые ветрозащитной полосой высотой до 10 метров.
- Зона «С». Постройки, находящиеся в густозаселённых районах, с высотой не менее 25 метров.
Чтобы определить угол наклона крыши, с помощью рулетки измерьте высоту h от основания крыши до самой высокой точки конька и расстояние l от конька до карниза. Угол наклона a можно вычислить по простой формуле:
Определение динамических нагрузок в зависимости от угла наклона
Конструкция здания должна быть способна выдерживать как статические, так и динамические нагрузки от крыши. Статические нагрузки включают в себя вес стропильной системы, кровельных материалов и оборудования, установленного под крышей. Эти нагрузки являются фиксированной величиной.
Динамическая нагрузка, напротив, варьируется в зависимости от климатических условий и времени года. Для точного расчета нагрузок с учетом их возможного сочетания (одновременной работы) рекомендуется ознакомиться с документом СП 20.13330.2011 (разделы 10, 11 и приложение Ж). Полное изложение этого расчета невозможно представить в рамках данной статьи, так как многие потенциальные факторы для рассматриваемой конструкции могут оставаться неучтенными.
Ветровая нагрузка определяется с учетом различных факторов, таких как зона расположения (наветренная или подветренная), угол наклона крыши и высота сооружения. Основой для проведения расчетов служит ветровое давление, средние значения которого зависят от площади анализируемого здания. Остальные данные применяются для определения коэффициентов коррекции, которые адаптируют постоянные значения в зависимости от климатической зоны. С увеличением уклона крыши возрастает и давление ветра на нее.
Таблица 3
Площадь застройки | I | II | III | IV | V | VI | VII | VIII |
Расчетная снеговая нагрузка | 0,8 (80) | 1,2 (120) | 1,8 (180) | 2,4 (240) | 3,2 (320) | 4,0 (400) | 4,8 (480) | 5,6 (560) |
Сравнительно с ветровой нагрузкой, снеговая нагрузка зависит от угла наклона крыши противоположным образом: Чем меньше угол наклона, тем больше снега остается на крыше. Это приводит к меньшей вероятности сползания снега без дополнительных методов и повышает нагрузку на конструкцию.
Таблица 4
Площадь снега | Города | Снеговая нагрузка кгс/м³ | ||
Простой наклон | Скорректировано ниже | |||
0-25° | 25-30° | 20-39° | ||
1 | Калининград, Донецк, Вильнюс, Ростов-на-Дону, Астрахань | 50 | 40 | 65 |
2 | Рига, Минск, Киев, Белгород, Волгоград | 70 | 55 | 90 |
3 | Москва, Смоленск, Брянск, Курск, Воронеж, Саратов, Тамбов, Ульяновск | 100 | 80 | 125 |
4 | Архангельск, Вологда, Петрозаводск, Нижний Новгород, Самара | 150 | 120 | 190 |
К вопросу определения заряда стоит подойти с максимальной серьезностью. От точных значений зависят расчеты характеристик, конструкция и, соответственно, надежность и стоимость несущей системы. Если у вас возникают сомнения в собственных силах, разумнее обратиться к профессионалам для проведения расчетов нагрузок.
В общих чертах, уклон крыши должен быть не менее 42,3° для соответствия предельной несущей способности. Наклон в 45° является более предпочтительным для достижения необходимого уровня безопасности. При угле наклона в 45° снеговая нагрузка остается такой же:
Как произвести расчет угла наклона крыши дома
Завершенный дом — это естественно. Итак, каким образом можно вычислить угол наклона крыши в градусах при проектировании? На самом деле, это можно не считать, и мы обсудим это позже.
Определение постоянной нагрузки на скаты крыши
Для того чтобы правильно установить необходимый угол наклона крыши, в первую очередь нужно определить постоянные нагрузки на её поверхность. Общая нагрузка на 1 м² образуется из-за угла наклона и различных компонентов крыши. Учитываются следующие веса:
- внутренние и наружные элементы обшивки,
- балки,
- изоляционные материалы,
- внутренняя отделка,
- кровельное покрытие,
- мансардные окна и окна с теплоизоляцией,
- дождеводные системы,
- молниезащитное оборудование,
- установленное оборудование: спутниковые и телевизионные антенны, солнечные панели и коллекторы, вентиляторы,
- засобия безопасности на крыше: снегозадержатели, проходные дорожки, лестницы.
Стоит отметить, что вес гидроизоляционных и пароизоляционных материалов обычно незначителен по сравнению с весом остальных элементов конструкции.
Вес на 1 м² определяется для всех компонентов крыши. К примеру, если обрешетка изготовлена из брусьев размером 50×50 мм и установлена с шагом 200 мм, то в итоге получится четыре метра бруса на 1 м². После этого веса каждого элемента суммируются, чтобы получить постоянную нагрузку на кровлю.
Вычисление переменных нагрузок
Следующим этапом является расчет временных нагрузок согласно СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия». Для частных жилых построек это обычно включает лишь снеговые и ветровые нагрузки (разделы 10 и 11 указанного документа).
Снеговая нагрузка на крышу
Снеговая нагрузка определяется по следующей формуле:
Sg — Нормативный вес снежного покрова на горизонтальной поверхности. В зависимости от площади здания институционально:
Снежные районы | I | II | III | IV | V | VI | VII | VIII |
Sg, кН/м² | 0,5 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 2,5 | 3,0 | 3,5 | 4,0 |
Границы данной территории устанавливаются при помощи специализированной карты:
Когда здание находится на границе двух снеговых зон, обычно используется более высокая стандартная нагрузка. Это делается для того, чтобы крыша имела запас прочности на случай, если зима окажется особенно снежной.
Второй элемент формулы m представляет собой коэффициент, который определяется конфигурацией крыши и её углом наклона. Это преобразование позволяет перевести вес снежного покрова на горизонтальной поверхности в нагрузку на скат крыши. Чем больше угол наклона крыши, тем меньше значение m, вплоть до нуля.
Нагрузка от ветра на крышу
Ветровая нагрузка на крыши частных домов обычно значительно меньше снеговой. Тем не менее, она почти всегда превышает 10 кг/м² и зависит от угла наклона крыши, поэтому её нельзя игнорировать.
Ветровая нагрузка wm вычисляется по следующей формуле:
w0 — стандартная ветровая нагрузка. Подобно снеговой нагрузке, она также зависит от местоположения здания:
Подытожим
Если дом уже построен, существуют два метода для определения угла наклона крыши:
- Органический, с использованием инклинометров и транспортиров.
- Расчет на основе основ геометрии и измерения двух перпендикуляров у правильного треугольника.
Если строительство дома только в планах, важно знать, как правильно определить угол наклона крыши в зависимости от нагрузок на её скаты. Для этого нужно выполнить следующий расчет:
- Фиксированные нагрузки на крышу (вес кровельного материала, арматуры, мансардных окон, внутренних отделок и т.д.). Эти нагрузки не зависят от угла наклона крыши.
- Переменные нагрузки (снеговые и ветровые). Они непосредственно зависят от угла наклона крыши, что делает их важными для расчета минимального угла наклона.
Кроме нагрузок, при определении угла наклона крыши также необходимо учитывать тип используемого кровельного материала. Все материалы имеют свои минимальные углы наклона, а некоторые из них могут иметь и максимальные значения.
При определении угла наклона крыши важно учитывать ее форму, используемые кровельные и изоляционные материалы, а также климатические условия того региона, где она будет установлена.
От чего зависит уклон
Угол наклона крыши не может быть выбран случайно. Он зависит от множества факторов. Например, если предусмотрена крыша с двумя скатами, следует обращать внимание на особенности местности, особенно на климатические условия. Если предполагается использовать пространство под крышей в качестве мансарды, наличие высоких потолков не является обязательным условием.
Крыша может иметь минимальный уклон и невысокие потолки. Эффективная конструкция с круто скатной крышей зачастую считается стандартом проектирования жилых помещений.
О факторах, которые влияют на градус угла наклона крыши
На конструктивные характеристики крыши оказывают влияние несколько факторов, которые следует принимать во внимание при вычислении угла наклона:
- Предполагаемая форма крыши,
- особенности климатических условий данной местности,
- функциональное назначение здания (жилое или нежилое),
- материал, используемый для кровли.
Угол наклона зависит от региона
В районах с сильными ветрами рекомендуется устанавливать крыши с небольшим уклоном, чтобы они были более устойчивыми к воздействию ветра. Плоские конструкции не рекомендуются специалистами и подходят для регионов с обилием солнечных дней и минимальным количеством осадков.
Чем выше крыша, тем больше её сопротивление ветровым нагрузкам. Тем не менее, важно помнить, что слишком низкий угол наклона может неблагоприятно повлиять на эстетический вид крыши, как и чрезмерно высокий.
Рекомендуемые параметры угла наклона в зависимости от силы ветра следующие:
- легкий ветер — 35-40 градусов,
- сильный ветер — 15-25 градусов.
При наличии частых и значительных осадков стоит рассмотреть крыши с уклоном до 60 градусов. Углы наклона скатных крыш варьируются от 9 до 60 градусов, однако наиболее распространёнными считаются значения в диапазоне от 20 до 45 градусов.
Влияние материала на угол наклона
Минимально допустимый угол наклона крыши определяется типом используемого кровельного материала:
- Минеральные материалы, такие как шифер и черепица, требуют уклона не менее 22 градусов;
- Рулонные кровли — от 2 до 5 градусов для трёхслойных систем и до 15 градусов для двухслойных;
- Листовые металлочерепицы — минимальный уклон 12 градусов (при меньших углах обязательно применение сварки для герметизации швов);
- Металлочерепица — уклон не менее 14 градусов;
- Ондулин — минимум 6 градусов;
- Мягкая кровля (галька) — требуется уклон от 11 градусов при обязательной установке сплошной обрешётки;
- Кровельные мембранные материалы — уклон от 2 до 5 градусов.
Перед тем как выбрать кровельный материал, следует внимательно изучить эксплуатационные характеристики всех доступных вариантов. Рекомендуется получить консультацию у профессиональных строителей. Подробная информация позволит вам сделать правильный выбор и минимизировать риск возникновения проблем с использованием.
Как выполнить расчет угла наклона двускатной крыши
Для определения минимального и оптимального уклона крыши важно учесть потенциальные нагрузки на конструкцию во время эксплуатации, принимая во внимание два основных фактора:
- Вес возводимого здания,
- Нагрузки от снега (для конкретной площади).
- Определение массы конструкции. Для стандартной двухслойной крыши требуется определить массу каждого структурного слоя на 1 м² и суммировать эти данные. Полученное значение умножается на коэффициент безопасности, который равен 1,1. С помощью этого показателя можно изменить используемые материалы для крыши и, при необходимости, увеличить вес конструкции. Среднее значение нагрузки на квадратный метр крыши жилого дома не должно превышать 50 кг, однако стоит отметить, что многие кровельные покрытия имеют значительно больший показатель.
- Выбор коэффициента снежной нагрузки в зависимости от угла наклона:
- Угол 25 градусов и меньше — 1,0,
- Угол от 25 до 60 градусов — 1,25.
- Разделите площадь пополам (a),
- Вычислите по представленной формуле.
Sin A=a/ b. Где A — угол наклона, a — половина ширины фронтона, b — высота фронтона.
Lc=Hk/sinA, где Lc обозначает длину балок, Hk — высоту конька, A — угол наклона.
Пример расчетов
Рассмотрим примеры определения угла наклона:
- Двухскатная крыша, на чердаке которой планируется создать помещение мансардного типа.
- В данном случае высота конька составляет стандартные 1,8 м.
- Ширина фронтона известна и равна 6 м. a=6/2=3, Sin A=a/b=3/1.8=1.67
- Чтобы найти значение угла наклона при Sin A=1,67, обратитесь к таблице Брадиса. Приблизительное значение находится в диапазоне 58-59 градусов, его можно округлить до 60.
- Длина стены здания составляет 5 м, а выбранный угол наклона равен 25 градусов.
- Определите высоту стены.
- Вычислите длину стропил: Lстропил=2,35÷sin25°=2,35×0,42=5,6 метра.
- К полученному значению добавьте длину заднего и переднего свесов, чтобы защитить здание от дождя.
Безусловно, разумнее будет поручить возведение крыши специалисту. Тем не менее, если вы правильно произведете расчеты для крыши самостоятельно, то по завершении строительных работ получите не только внешний вид, который радует глаз, но и по-настоящему функциональный итоговый результат.