Зачем измеряют угол уклона покрытия и от каких факторов зависит эта величина
Угол ската крыши — это геометрическое образование пересечения двух плоскостей. Под ними подразумевается горизонтальная плоскость и аналогичная поверхность ската.
Итак, зачем измерять угол крыши:
- Измерение строительного азимута, в первую очередь, позволяет «прикинуть» целесообразность устройства крыши с учетом выбранного материала кровли, климатических особенностей, предназначения чердака и конструкции самого навеса.
- К тому же, после проведения расчетов можно не только рационализировать предстоящие финансовые расходы, но и удостовериться в правильности и надежности проектирования, которое не повлечет за собой убытки из-за протеканий, обвалов, трещин стропил и прочих казусов.
- Уклон крыши принимается в зависимости от двух параметров — первое касается погодных условий и объемов осадков, а второе характеризуется спецификой типа кровли. Соответственно, когда речь идет о северных и снежных районах, тогда будущей крыше придется бороться с приличными нагрузками. С подобными сложностями не по наслышке знакомы жители горных областей.
- Некоторым крышам приходится выдерживать снежные покровы по 6-8 месяцев в году. В сложившихся условиях владельцам заснеженных домиков существенно упростили жизнь более крутая степень наклона. В свою очередь такие строительные пеленги позволяют вальме рационально бороться с осадками и их последствиями в виде талой воды. Также с таким подходом возрастают размеры полезной площади.
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!
Когда уклон установлен на отметке 45 градусов и выше, расчет снеговой нагрузки уже не принимают во внимание, поскольку такая кровля является «самоочищающейся». Само собой, не все так хорошо с острым румбом, ведь увеличивая склон, пропорционально растет необходимость в дополнительных объемах как кровельных материалов, так и элементов конструкции
Также становится актуальным вопрос повышения стойкости несущих деталей
Само собой, не все так хорошо с острым румбом, ведь увеличивая склон, пропорционально растет необходимость в дополнительных объемах как кровельных материалов, так и элементов конструкции. Также становится актуальным вопрос повышения стойкости несущих деталей.
Не менее важным при расчете уклона является специфика материала, который будет завершать структуру навеса с внешней стороны. Ни для кого ни секрет, что каждый тип верхнего элемента крова отличается эксплуатационными свойствами и стоимостью.
В то же время могут быть предусмотрены нюансы, которые характерны исключительно для такого вида верхнего слоя крыши. К примеру, возможно потребуется настилание дополнительных слоев, либо понадобится большие расходы на тепло- и гидроизоляцию.
Угол уклона зависит от розы ветров
Пожалуй, третьим по значимости фактором, от которого зависит рассчитываемый склон — это установление эксплуатируемого или не эксплуатируемого статуса. Не эксплуатируемая поверхность предусматривает исключение пространства на стыке перекрытия и внешней защитной конструкции.
Визуально трактовка понятия выглядит гораздо проще, поскольку при виде плоских вальм или при наличии небольшого уклона (в интервале 2-7%), сразу становится понятно, почему она получила такое название. Эксплуатируемая мансарда указывает на наличие чердачного пространства.
Что нужно перед тем, как рассчитать угол наклона крыши?
Для расчета угла наклона необходимо запастись:
- пакетом специальных строительных графиков и матриц
(можно скачать из интернета); - таблицей Брадиса;
- карандашом
, линейкой, треугольником и калькулятором; - листами бумаги
, лучше миллиметровой; - измерить длину фронтона;
- характеристиками
кровельных материалов.
На принятие решения по расчету угла наклона необходимо определиться с ее формой, кровельными и изоляционными материалами из которых она будет выполнена, ознакомиться с климатическими характеристиками района.
Чердачный этаж может использоваться с различной целью, что определяет такой показатель как высота конька. От этого значения будет зависеть крутизна наклона крыши.
Алгоритм выполнения расчетов следующий:
- Значение ширины фронтона
делится пополам (а). - Выбирается значение высоты крыши
(b). Так, для жилых помещений оно равно 1,8 м. - Находится синус угла в прямоугольном треугольнике по формуле
, т.е. рассчитывается отношение друг к другу прилежащих катетов: - Определение угла наклона выполняется
при помощи таблицы Брадиса.
Кровельные нагрузки
Нагрузки, воздействующие на кровлю, то есть давление снега и ветра, вычисляют с целью определить, сколько и каких по сечению стропил понадобится для создания устойчивого каркаса.
Снеговая нагрузка
Для определения давления снега используют формулу S=µ·Sg, где S — искомая величина снеговой нагрузки (в кг/м²), µ – коэффициент, который определяется степенью наклона ската, а Sg — нормативная снеговая нагрузка (в кг/м²). Величина Sg указывается на специальной карте и зависит от местности.
Всю территорию России делят на 8 снеговых регионов, для каждого из которых характерен свой уровень снега
Вычисление снеговой нагрузки производят следующим образом:
Используя геометрическую формулу tg a = a/b (тангенс угла в прямоугольном треугольнике равен отношению противолежащего катета к прилежащему), высоту кровли делят на половину ширины наружной стены дома. Значение угла в градусах берут из специальной таблицы, приведённой в конце этого раздела.
- Вычисляют коэффициент µ:
- если угол наклона кровли α не превышает 30o, его принимают равным 1;
- на крутых крышах с уклоном более 60o снеговую нагрузку не учитывают вообще, т. е. µ = 0;
- при 30o ≤ α ≤ 60o применяют формулу µ = 0,033 · (α–36o).
- Нормативную снеговую нагрузку находят на карте приложения №5 СНиП2.01.07–85 «Нагрузки и воздействия» или в таблице (см. ниже). Для каждого снегового района, а всего их 8, характерен свой показатель, выраженный в кПа или кг/м². Например, у Москвы, находящейся в третьей зоне, он составляет 180 кг/м².
Таблица: снеговые районы России
| Снеговые районы РФ | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| S, кПа (кг/м2) | 0,8 (80) | 1,2 (120) | 1,8 (180) | 2,4 (240) | 3,2 (320) | 4,0 (400) | 4,8 (480) | 5,6 (560) |
Предлагаем рассчитать снеговую нагрузку на практике. Предположим, что строится дом в Калининграде размерами 7х10 м и высотой конька 2,5 м. Тогда потребуется сделать следующие вычисления:
- Найти на карте нормативную снеговую нагрузку для Калининграда (вторая зона, 120 кг/м²).
- Разделить половину ширины стены на высоту конька: 2,5/3,5 = 0,714.
- Из таблицы найти угол наклона по его тангенсу. В нашем случае это 36°.
- Определить коэффициент µ: 0,033 · (60–36) = 0,79.
- Найти искомую величину снеговой нагрузки S = 120 · 0,79 = 94,8 кг/м².
Таблица: определение угла по его тангенсу
| tg α | α |
| 0,27 | 15° |
| 0,36 | 20° |
| 0,47 | 25° |
| 0,58 | 30° |
| 0,7 | 35° |
| 0,84 | 40° |
| 1 | 45° |
| 1,2 | 50° |
| 1,4 | 55° |
| 1,73 | 60° |
| 2,14 | 65° |
Ветровая нагрузка
Как обозначено в СНиП 2.01.07–85 «Нагрузки и воздействия», ветровое давление на кровлю рассчитывается по формуле Wm = Wo · K · C, где Wo — это нормативное значение ветрового давления, указанное на специальной карте, K — коэффициент, на который влияет изменение ветровой нагрузки по высоте, а C — специальный аэродинамический коэффициент.
В зависимости от ветровой нагрузки территория России условно разбивается на 8 регионов
Таблица: ветровые нагрузки в России по регионам
| Ветровые районы РФ | 1а | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| Wo, кПа (кгс/м2) | 0,17 (17) | 0,23(23) | 0,30 (30) | 0,38 (38) | 0,48 (48) | 0,60 (60) | 0,73 (73) | 0,85 (85) |
Для наглядности попробуем определить ветровую нагрузку на кровлю дома в деревне Бабенки Ивановской области России. При условии, что высота конька от земли равна 6 м, угол наклона кровли — 36°, вычисления получатся следующими:
- Wo = 30 кг/м², так как местность принадлежит второму ветровому району, что указано на карте приложения СНиП и в приведённой выше таблице.
- K = 1, поскольку все строения в этой области ниже 10 м (см. таблицу значений коэффициента K).
- Wm = 30 · 0,8 = 24 кг/м².
Таблица: значение коэффициента K для расчёта ветровой нагрузки
| Высота дома | Открытая местность | Закрытая местность с преградами выше 10 м | Городские районы, где дома имеют высоту более 20 м |
| до 5м | 0,75 | 0,5 | 0,4 |
| 5–10м | 1,0 | 0,65 | 0,4 |
| 10–20м | 1,25 | 0,85 | 0,53 |
Полезная площадь мансарды и система водоотведения ↑
Полезная площадь мансардного помещения зависит от конструкции кровли: чем больше угол уклона, тем больше будет площадь и наоборот (на рисунке 2 это наглядно показано). Сооружая мансарду, приходится искать компромисс между площадью, которую можно будет легко использовать, расходами на строительство крыши и прочностью конструкции.
Способ отвода атмосферных осадков также может быть различным. Различают наружный или внутренний организованный и неорганизованный – только наружный. Последний предполагает установку водосточных труб и желобов, при этом настенные и подвесные системы монтируют на кровлях с уклоном, большим, чем 15%. Желоба крепятся с минимальным уклоном в 3 градуса, их борта изготавливают высотой около 120 мм.
Между трубами должно быть расстояние не больше 23 м. Сечение трубы должно обеспечивать нормальное отведение воды и выбирается в зависимости от площади ската. Наружные водостоки организованного типа более пригодны для местности с теплым климатом. Внутренние водостоки применяются для холодных климатических условий. Состоят такие системы из воронки для приема воды, стояка, выпуска и отводной трубы. Главное условие – отвод воды должен обеспечиваться при любой температуре воздуха.
Устройство кровли – очень ответственное дело, требующее участия работников высокой квалификации. Ошибки монтажа могут дорого стоить хозяевам дома. Чтобы избежать неприятностей, работы по сооружению кровли следует поручить специалистам, обладающим достаточным опытом: это будет гарантией надежности здания и уюта в нем.
Выбираем уклон в зависимости от используемого кровельного материала
Диапазон углов наклона крыш – 0-90°, тупоугольных конструкций не бывает по определению. При этом на практике уклон свыше 50° тоже делается крайне редко – преимущественно при декоративном оформлении (например, при сооружении разных башенок) и для скатов нижнего ряда стропил мансардной кровли.
Рисунок 4. Конструкция стропильной системы мансардной крыши
Уклон кровли может выражаться как в процентах, так и в градусах. Большинство производителей кровельных покрытий рекомендуемые значения указывают в градусах, поскольку они более понятны и для профессиональных кровельщиков, и для обычных потребителей.
Однако довольно часто в технической литературе и различных справочниках уклон обозначается в процентах. Поэтому надо иметь представление о том, как их перевести в градусы. Согласно строительным нормам 100 % равняются углу в 45°, тогда как 1° = 1,7 %. Зная эти данные, перевести уклон из процентов в градусы не составит особого труда.
Минимальный угол наклона
Все производители кровельных материалов в технической документации указывают минимальный уклон скатов кровли. Под этим параметром стоит понимать минимально допустимый угол наклона покрытия относительно горизонтального уровня.
У разных кровельных покрытий свой допустимый уклон, который определяется конструктивными и эксплуатационными особенностями материала:
Гибкая черепица – не менее 12°, при этом требуется обустройство сплошной обрешетки из обрезной доски, OSB или фанеры.
Фото 5. Крыша из гибкой черепицы
Металлочерепица – от 14°, но практика показывает, что конструкции с уклоном до 35° склонны к скоплению снеговых масс на поверхности.
Фото 6. Внешний вид крыши из металлочерепицы
Профнастил – не меньше 12°, при этом до 15° требуется двухволновой нахлест листов.
Фото 7. Кровля из профнастила
Композитная черепица – не менее 15°, укладка выполняется на разреженную обрешетку.
Фото 8. Крыша из композитной черепицы
Фальцевая кровля – от 11°, обеспечивается соединения отдельных картин методом закатывания фальцев.
Фото 9. Внешний вид фальцевой кровли
Керамическая черепица и асбестоцементный шифер – не меньше 22°, требуется сооружение усиленной стропильной системы, поскольку данные материалы имеют большой вес. Чем меньше уклон, тем больше будет нагрузка на стропила от снежного покрова и воздействий порывов ветра.
Фото 10. Крыша из керамической черепицы
Фото 11. Шиферная кровля
Таблица 1. Сводные данные по минимально допустимым значениям наклона для крыш из разных материалов
Тип кровельного покрытия | Минимальный уклон, градусов |
Битумная черепица | 12 |
Металлочерепица | 14 |
Профнастил | 12 |
Композитная черепица | 15 |
Фальцевая кровля | 10 |
Асбестоцементный шифер и керамическая черепица | 22 |
Оптимальные значения наклона скатов
С точки зрения финансовых затрат на кровельное покрытие и конструктивные элементы стропильной системы лучше конструировать пологие кровли – расход строительных материалов в этом случае будет минимальным.
Однако оптимальный угол наклона скатов для кровли следует подбирать с учетом и климатических условий региона:
Фото 12. Большой снежный покров на кровельном покрытии
- Для регионов с сильными ветровыми нагрузками – 15-20°. Такие конструкции отличаются минимальной парусностью, что снижает вероятность разрушения крыши под воздействие резких и сильных порывов ветра.
- Для местности со значительными осадками и сильными ветрами подбирается среднее значение угла – от 20 до 45°.
Учет ветрового давления
Нагрузки этого типа проектировать сложнее – нужно учитывать розу ветров, место строительства, высоту конструкции. Например, если здание строится между высотными сооружениями, то влияние ветра будет меньшим. На карте выделяют три зоны:
- сооружения на открытой местности – коэффициенты 0,75-1,25;
- здания в лесистой местности, а также в населенных пунктах с препятствием высотой до 10 м – 0,5-0,85;
- сооружения в местах уплотненной застройки – высота более 25 м (0,4-0,55).
Для определения принадлежности к зоне учитывают наличие препятствий на территории, равной умноженной на число 30 высоте здания. Например, при сооружении в 3,3 м и отсутствии серьезных препятствий на расстоянии 99 м, относиться оно будет ко второй зоне.
Как определиться с тем, под каким углом устанавливать скатные поверхности
Двускатная крыша — расчет наклона скатных поверхностей
То, какой угол рациональнее всего применить для постройки, зависит от многих факторов:
- климата региона;
- используемого материала;
- архитектурной задумки.
Если речь идёт о регионе, в котором преобладает засушливая погода, с минимальным годовым количеством осадков, тогда скатную поверхность можно делать пологой, не используя большого угла (можно брать 10-15 градусов или немного больше).
В случае, если в данной местности выпадает немало осадков, тогда нужно установить достаточно крутые скаты. Они обеспечат естественный отток воды и снега, не позволив ему скапливаться и приводить к постепенному разрушению материала или его прогибу под тяжестью снегового скопления.
Для всех европейских стран наиболее рациональным решением является обустройство угла в 35-40 градусов, это доказано с учетом климатических условий, модных у нас дизайнерских решений и наиболее применяемых материалов.
Выбор материала для кровли в соответствии с углом наклона
Материалы, используемые для покрытия кровли, группируются по таким признакам, как физические и технические параметры, а также ценовые характеристики.
При выборе материала для покрытия можно использовать следующие рекомендации:
- При небольшом уклоне кровли, составляющем от 2,5 до 10°, чаще всего используются покрытия из крупнозернистой каменной крошки или гравия. Толщина верхнего слоя покрытия составляет 3-5 мм для каменной крошки и 10-15 мм для гравия.
- В случае, если наклон крыши превышает 10° и используется битумная базовая гидроизоляция, верхний слоя выполняется из крупнозернистых материалов. Если же выбран рулонный пленочный материал, для защиты следует использовать дополнительный слой окраски.
- Если угол наклона в такой конструкции, как вальмовая крыша, не превышает 20°, а покрытие выполнено из профнастила или листов асбоцемента, все стыки должны быть герметизированы.
- При угле наклона, не превышающем 60° и покрытии кровли стальными или медными листами также следует произвести герметизацию стыков, которые к тому же должны быть двойными.
Использование всех приведенных выше требований и рекомендаций при расчете конструкции кровли позволяет возвести надежную четырехскатную вальмовую крышу, способную прослужить несколько десятков лет.
Помогла ли вам статья?
ДаНе очень
Расчет двускатной крыши
Представляем бесплатный калькулятор по расчеты двускатной крыши. Онлайн расчет обрешетки, угла наклона стропил и необходимого количества материалов.
Дополнительная информация о калькуляторе
Онлайн-калькулятор двускатной (двухскатной) крыши поможет вам рассчитать угол ската, размер и количество стропил, количество обрешётки, а также объём нужных материалов в режиме онлайн. В расчётную базу заранее внесены такие распространённые кровельные материалы, как металлочерепица, шифер, ондулин, черепица из керамики, битума, цемента и другие материалы.
Двускатная крыша (также встречаются написания «двухскатная крыша», «щипцовая крыша») — вариант крыши с двумя скатами, идущими от конька до наружных стен здания. На сегодня это самый распространённый вид крыш, благодаря простоте исполнения, невысокой себестоимости и привлекательному внешнему виду.
Стропила в конструкции такой крыши попарно опираются друг на друга и соединяются обрешёткой. Торцевые стороны сооружения с такой крышей имеют форму треугольника и называются фронтонами (иногда – щипцами). Обычно под двускатной крышей устраивается чердак, а на фронтонах для освещения проделываются небольшие чердачные окна.
Заполняя поля калькулятора, обратите внимание на значок «Дополнительная информация» , под которым скрываются пояснения по каждому пункту. Результаты расчетов также сопровождаются пояснениями, с которыми вы можете ознакомиться ниже. Результаты расчетов также сопровождаются пояснениями, с которыми вы можете ознакомиться ниже
Результаты расчетов также сопровождаются пояснениями, с которыми вы можете ознакомиться ниже.
Также вы можете задать свой вопрос или поделиться идеями по улучшению этого калькулятора. Будем рады вашим отзывам!
Пояснения к результатам расчетов
Угол наклона крыши
Так называется угол, под которым скат и стропила наклонены к плоскости потолка. Расчеты выполнены с учетом того, что планируется строительство симметричной двускатной крыши. Вводя угол, вы можете не только рассчитать нужное количество материалов для данного угла, но и проверить, возможно ли построение крыши под этим углом из выбранных вами материалов. Уменьшить или увеличить угол можно, изменив ширину основания или высоту подъёма: эти параметры жёстко взаимосвязаны.
Площадь поверхности крыши
Суммарная площадь скатов крыши, включающая площадь свесов заданной длины. Определяет количество кровельного и подкровельного материала, требуемого при строительстве крыши.
Примерный вес кровельного материала
Предположительный суммарный вес кровельного материала.
Количество рулонов изоляционного материала
Требуемое количество подкровельного материала, с учётом необходимого нахлёста в 10%. В расчётах мы исходим из рулонов длиной 15 метров и шириной 1 метр.
Нагрузка на стропильную систему
Максимально возможная нагрузка с учетом ветровых и снеговых нагрузок, приходящаяся на стропила.
Длина стропил
Стропила измеряются от основания ската до конька крыши.
Количество стропил
Суммарное количество стропил, необходимых для стропильной системы крыши при заданном шаге.
Минимальное сечение стропил
Чтобы обеспечить крыше достаточную прочность, необходимо выбрать стропила с предложенными здесь вариантами сечений.
Количество рядов обрешётки
При заданных вами параметрах потребуется данное количество рядов обрешетки. Если вам нужно определить количество рядов для одного ската, то данное значение нужно разделить на 2.
Равномерное расстояние между досками обрешетки
Чтобы исключить перерасход материалов и избавить себя от лишней работы по подрезке, вам нужно выбрать данное расстояние между досками обрешётки.
Объем досок обрешетки
Количество досок требуемых для обрешетки всей крыши (в кубических метрах).
Примерный вес досок обрешетки
Общий вес досок, используемых при обрешетке.
Расчет двускатной крыши Бесплатный калькулятор по расчеты двускатной крыши. Онлайн расчет обрешетки, угла наклона стропил и необходимого количества материалов.
Минимальный показатель уклона
Кровля считается главным материалом при устройстве верхней поверхности крыши, она также требует соблюдения определённых правил уклона в зависимости от её вида.
- Если с профнастилом используется угол с показателем в 12 градусов, то для металлочерепицы такой показатель нужно увеличить до пятнадцати градусов.
- Мягкая черепица может быть уложена на крышу с уклоном в одиннадцать градусов. В этом случае нужно учитывать особенности сплошной облицовки.
- При укладке керамической черепицы показатель наклона должен доходить до 22 градусов.
- Также нужно учитывать и то, что стропильная система подаётся большой нагрузке в случае ската с небольшой наклонностью. Чтобы избежать перегрузки ската во время строительства, нужно обязательно помнить о рекомендуемом наклоне.
- Минимальный показатель уклона кровли из сэндвич-панелей доходит до пяти градусов, если в панелях конструкции в дальнейшем будут находиться окна, то такой показатель возрастает до семи градусов.
Самостоятельное определение уклона крыши
Чтобы изменить общий угол ската, можно применить специальный прибор, который поможет не тратить вам своё свободное время. Название такого инструмента — уклономер.
Также можно воспользоваться механическим угломером — более бюджетный вариант, но при этом не исключены длительная морока с таким устройством, особенно в том случае, если владелец использует инструмент первый раз.
Перед началом измерения необходимо понять общую специфику устройства:
- Стандартный тип угломера без электронных функций выглядит как рейка с зафиксированной рамой. На стыке планок расположена ось, на который закреплён маятник. В его комплект входит пара колец, грузик, указатель, а также пластина. В дополнение к такому прибору идёт шкала с делениями, которая расположена на внутренней части выреза. Если расположить рейку по горизонтали, то указатель будет совпадать с нулевым делением шкалы.
- Теперь следует рассмотреть главный процесс измерения, для которого и был создан данный прибор. Для начала рейку угломера следует выставить перпендикулярно по отношению к коньку. После на шкале маятника будет указана нужная величина в градусном показателе.
- Способ, который основан на самостоятельном расчёте здания для изменения наклона с помощью проведения математический вычислений, не так эффективен. Чтобы измерить наклон крыши самостоятельно, для начала нужно определить длину катетов и гипотенузы. Если же говорить об измерении наклона кровли, то в этом случае прямая ската и станет гипотенузой.
- После рассчитывается длина противолежащего и прилежащего катетов. Первым катетом является расстояние, которое разделяет конёк и перекрытие, а размер второго нужно принимать в виде расстояния между серединой перекрытия и карнизным свесом на одном из скате.
- В этом случае после получения двух значений для нахождения третьего используется правило тригонометрии. В результате, зная синус, косинус либо тангенс (всё будет зависеть от размера составляющих), через инженерный калькулятор происходит вычисление цифрового показателя наклона крыши в процентном соотношении.
Если говорить о нагрузке, то лучше не выбирать минимальный показатель наклона, так как это может отрицательно повлиять на новую крышу. Если же кровля плоская, и изменить её не получится, то нужно обязательно использовать укрепительные редуты.
В общем расчёте цены не нужно забывать о массе общей конструкции дома и помнить о нагрузке от осадков — это поможет выявить не только правильный, но также и более экономичный метод для вас и вашего бюджета.
Если уклон ската доходит до 10 градусов, то лучше всего подойдёт отделка из гравия, до 20 градусов — шифер, а также профнастил. Стальные и медные листки лучше всего использовать в больших конструкциях, когда показатель верхнего румба варьируется от 50 до 60 градусов.
Величина нагрузок внешней среды
Ещё одним важным фактором в этом случае считается значение угла наклона кровли при воздействии на него внешних нагрузок, которые выпадают на конструкцию крыши.
В это случае можно заметить определённую связь. Можно заранее вычислить все линейные размеры и углы, но в итоге всё равно придётся провести деталировку. Нужно чётко определить, из какого материала будут создаваться узлы стропильной системы и детали, какова длина их сечения, шаг расположения, а также максимальная длина между двумя точками опоры, метод крепления элементов и их установка на несущие стены дома. Кроме собственного веса, на уклон большое влияние оказывает воздействие из внешней среды.
