Как рассчитать минимальный уклон кровли?

Разумеется, для качественного крова необходимо учитывать множество факторов в процессе проектирования. Одной из основных позиций в данном контексте является расчет угла наклона кровли.

Общие сведения

Углом наклона крыши называется угол, под которым скат пересекает горизонтальную плоскость. Как правило, он находится в пределах 0-45 градусов.

Углом наклона α называется угол, под которым скат пересекает горизонтальную плоскость

Надо сказать, что этот параметр не всегда обозначают в градусах. В строительной литературе можно увидеть его обозначение в виде соотношения сторон, к примеру, 1:3. Такое обозначение показывает отношение проекции ската L на горизонтальную плоскость к высоте коньки H.

Еще одно распространенное измерение — это проценты. Чтобы узнать уклон в процентах, нужно найти результат деления дроби, о которой я рассказал, и умножить полученное значение на 100.

Как величина уклона зависит от используемого материала

Кровля загородного дома или хозяйской постройки может иметь низкие или отвесные скаты. Во время проектирования этой конструкции необходимо рассчитать сечение стропил и расстояние между ними. Как определить угол наклона для разных кровельных материалов, пытаются понять многие, но эти значения давно уже вычислены.

Во время монтажа рулонных гидроизоляционных материалов, когда рубероид укладывается в два слоя, наклон покрытия не должен превышать 15 градусов. Многие хотели бы знать, как определить угол наклона крыши в градусах если она покрыта тремя слоями гибкой черепицы. В данном случае описываемый показатель может меняться от 2 до 5 градусов.

Обратите внимание на следующие нюансы устройства:

  • Наплавляемый рубероид рекомендован к использованию при величине уклона до 25˚ в два слоя, от 0 до 10˚ – в три слоя. При наличии крыши с уклоном 10…25 градусов можно уложить один слой рулонных материалов, но лицевая поверхность такого покрытия должна иметь специальный защитный слой.
  • Асбестоцементные листы используются на кровлях, имеющих уклон до 26˚.
  • Минимальный уклон для натуральной черепицы составляет 33 градуса;
  • Профлист или металлочерепица – 29 градусов и больше.

Расход кровельных изделий тоже зависит от рассматриваемого параметра. так конструкции с небольшими уклонами стоят гораздо дешевле аналогов, имеющих угол больше 45 градусов.

Расчет угла наклона крыши

Перед тем как рассчитать угол крыши дома, необходимо тщательно ознакомиться с факторами, которые нужно учитывать при выполнении этой задачи.

к оглавлению ^

Ветровые нагрузки

Перед тем как рассчитать высоту крыши следует ознакомиться с интенсивностью ветровых нагрузок, характерных для места возведения дома. Начнем с того, что от угла наклона кровли зависит парусность крыши. Чем больше угол, тем лучше крыша сможет противостоять ветрам.

Однако и здесь имеются свои подводные камни. Чересчур пологие скаты кровли обладают низкой способностью к самоочищению от снежных и дождевых осадков, что обязательно приведет к скоплению их на ее скатах.

А это достаточно нежелательное явление, так как оно может вызвать попадание влаги в подкровельное пространство. Не менее нежелательно и возведение чересчур крутой крыши, так как она обладает плохой сопротивляемостью ветрам и может сложиться от сильных порывов ветра в любой момент.

Интенсивность ветровых нагрузок увеличивается прямо пропорционально увеличению угла наклона кровельных скатов. Например, ветровые нагрузки на крышу, угол которой равняется 45°, будут в целых пять раз выше, чем на кровлю с углом около 11°.

Чем круче кровля, тем более высокой способностью к самоочищению она обладает.

Помимо этого, крутые кровли обладают лучшей герметичностью, так как при большем угле ветер задувает дождевую воду в подкровлеьное пространство встыки между элементами кровельного материала, что обязательно сопровождается возникновением течей и снижением эксплуатационного срока конструктивных элементов.

Знание этих тонкостей поможет понять, как рассчитать уклон кровли правильно. Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что для районов с интенсивной ветровой нагрузкой идеальным вариантом будет обустройство угла наклона крыши от 15 до 20°, в то время как для областей, которые не характеризуются сильными ветрами, от 35 до 40°.

Не менее важно перед тем, как посчитать уклон крыши, обратить внимание на геометрию сооружения, его размеры и имеющиеся конструктивные особенности.

Читайте также:  И лютый мороз не страшен: как утеплить крышу своими руками

к оглавлению ^

Расчет угла кровельных скатов

Расчет угла скатов кровли – важный параметр при разработке проекта сооружения. Как правило, размеры угла кровли варьируются от 11 до 45°. Но в наши дни довольно часто выбираются совсем другие цифры.

При проведении расчетов необходимо помнить о том, что увеличение угла наклона будет способствовать снижению снежных нагрузок на кровлю, но при этом значительно повысит ее устойчивость к резким порывам ветра.

Поэтому для того чтобы такая кровля могла переносить воздействие интенсивных ветровых потоков, придется значительно усилить стропильную систему, что обязательно повлечет за собой дополнительные материальные расходы.

к оглавлению ^

Варианты конструкции

Односкатная крыша представляет собой одну половинку от наиболее распространенного варианта конструкции – двускатной кровли. С точки зрения конструкции это намного проще, так как требуется лишь увеличить высоту одной стены и уменьшить размер противоположной.

Упрощается строительство стропильной системы, поскольку вся крыша представляет собой единую плоскость без ребер или ложбин Источник

Существует два варианта конструкции:

  • Вентилируемые

    . Отличаются наличием вентиляционного зазора между кровельным покрытием и стропильной системой.

  • Невентилируемые

    . Уложены на опорную конструкцию плотно, без воздушного зазора.

Принципиальным различием между ними является область использования – вентилируемые кровли нужны только на жилых домах.

Вспомогательные помещения в подобных элементах не нуждаются Источник

Причина этого в том, что воздух жилых помещениях содержит большое количество водяного пара. Он конденсируется на холодных поверхностях и впитывается в материалы, разрушая их. Страдают деревянные и металлические элементы конструкции, что рано или поздно приводит к необходимости ремонтировать или полностью переделывать крышу. С точки зрения конструкции разница состоит только в наличии слоя контробрешетки между кровлей и стропильной системой, которая и создает вентиляционный зазор.

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:

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 расчетаДопустим, 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 расчетаПроведем 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.

Читайте также:  Крепление мауэрлата к кирпичной стене анкерами

© 2021

Формулы для расчёта угла наклона крыши, длины стропил и площади покрытия кровельным материалом

Чтобы легко рассчитать размеры элементов крыши и стропильной системы , нужно вспомнить, как мы решали задачи с треугольниками в школе, пользуясь основными тригонометрическими функциями.

Как это поможет в расчёте крыши? Разбиваем сложные элементы на простые прямоугольные треугольники и находим решение для каждого случая, пользуясь тригонометрическими функциями и теоремой Пифагора.

Чаще встречаются более сложные конфигурации.

Например, нужно рассчитать длину стропил торцевой части вальмовой крыши, которая представляет собой равнобедренный треугольник. Из вершины треугольника опускаем перпендикуляр на основание и получаем прямоугольный треугольник, гипотенуза которого является средней линией торцевой части крыши. Зная ширину пролёта и высоту конька, из разбитой на элементарные треугольники конструкции можно найти угол наклона вальмы — α, угол наклона кровли — β и получить длину стропил треугольного и трапециевидного ската.

Формулы для расчёта (единицы измерения длин должны быть одинаковыми — м, см или мм — во всех расчётах, чтобы избежать путаницы):

Внимание! Расчёт длин стропил по этим формулам не учитывает величину свеса.

Пример

Крыша — четырёхскатная, вальмовая. Высота конька (СМ) — 2,25 м, ширина пролёта (W/2) — 7,0 м, глубина наклона торцевой части крыши (MN) — 1,5 м.

Получив значения sin(α) и tg(β), определить значение углов можно по таблице Брадиса. Полная и точная таблица с точностью до минуты представляет собой целую брошюру, а для грубых расчётов, которые в данном случае допустимы, можете воспользоваться небольшой таблицей значений.

Таблица 1

Угол наклона крыши, в градусах tg(a) sin(a)
5 0,09 0,09
10 0,18 0,17
15 0,27 0,26
20 0,36 0,34
25 0,47 0,42
30 0,58 0,50
35 0,70 0,57
40 0,84 0,64
45 1,00 0,71
50 1,19 0,77
55 1,43 0,82
60 1,73 0,87
65 2,14 0,91
70 2,75 0,94
75 3,73 0,96
80 5,67 0,98
85 11,43 0,99
90 1

Для нашего примера:

  • sin(α) = 0,832, α = 56,2° (получено интерполяцией соседних значений для углов в 55° и 60°)
  • tg(β) = 0,643, β = 32,6°(получено интерполяцией соседних значений для углов в 30° и 35°)

Запомним эти цифры, они пригодятся нам при выборе материала.

Для расчёта количества кровельного материала потребуется определить площадь покрытия. Площадь ската двускатной крыши — прямоугольник. Его площадь — произведение сторон. Для нашего примера — вальмовой крыши — это сводится к определению площадей треугольника и трапеции.

Для нашего примера площадь одного торцового треугольного ската при CN = 2,704 м и W/2 = 7,0 м (расчёт необходимо выполнить с учётом удлинения кровли за пределы стен, принимаем длину свеса — 0,5 м):

  • S = ((2,704 + 0,5) · (7,5 + 2 х 0,5)) / 2 = 13,62 м 2

Площадь одного бокового трапециевидного ската при W = 12,0 м, H с = 3,905 м (высота трапеции) и MN = 1,5 м:

  • L к = W — 2 · MN = 9 м

Вычисляем площадь с учётом свесов:

  • S = (3,905 + 0,5) · ((12,0 + 2 х 0,5) + 9,0) / 2 = 48,56 м 2

Суммарная площадь покрытия четырёх скатов:

  • S Σ = (13,62 + 48,46) · 2 = 124,16 м 2

Как высчитать угол уклона крыши?

формула расчета угла уклона ската

В основном, угол уклона кровли зависит от того, на какую высоту подымать конек (высота кровли в коньке тоже будет зависеть от того, для чего предназначен помещение чердака). Если из чердака делать полную мансарду, то угол наклона кровли можно высчитать подобным образом:

  • Нам знаменита ширина фронтона – торца крыши, к примеру, 6 м. Делим ее пополам: 6:2= 3 м, а высота кровли в коньке равняется 1,8 м (обычное значение).
  • Дальше, из курса геометрии известно, что отношение прилежащего катета к противолежащему в прямоугольном треугольнике есть синус угла. Находим этот синус:

Sin A=a/b=3/1,8=1,67

Из таблицы Брадиса находим значение (приближенное) – при Sin A=1,67 угол наклона будет составлять примерно 58-59 градусов. Принимаем значение предельное – 60 градусов. Это и станет наш искомый угол уклона крыши.

Скатные кровли

Имеющийся у скатных кровель угол ската крыши является их основным отличием от плоских кровель. Когда уклон крыши больше 10°, то она уже является скатной.

Если же значение угла ската менее 2,5°, такая кровля относится к плоским. Встречаются кровли, уклон которых больше 80°, но возводятся они достаточно редко.

Значение угла кровли зависит от множества факторов, не всегда связанных с природными явлениями, особенно от характеристик применяемого для покрытия крыши стройматериала.

Читайте также:  Как сделать водостоки для дома своими руками

Чем угол наклона крыши больше, тем на нее будут действовать сильнее нагрузки ветром.

Рост значений кровельного уклона с 10° до 45° приводит к пятикратному росту ветровой нагрузки.

Однако если возвести крышу с небольшим углом наклона, то ветер, проникая под места стыковки кровельных материалов, просто может посрывать кровельные листы со своих мест.

С кровель с большим значением уклона скатных поверхностей гораздо быстрей уходит влага, и сходят снежные массы. Максимальные значения нагрузок масс снега установлены на скатных плоскостях в 30°.

На кровлях с 45° углом наклона скатных плоскостей достигается максимально полноценное схождение масс снега, а с кровель с меньшими углами массы снега легко сдуваются хорошим ветром.

Важно: если уклон скатной поверхности будет недостаточным, то дующий ветер может загонять дождевую воду под места стыков кровельных листов. Это явление и устанавливает минимально допустимое значение угла между кровельными скатами.

Так, для черепичин минимальное значение угла наклона — 22°, для шиферного покрытия – 30°, для гибких покрытий – 5°.

Получается, что обустроить кровлю в местности с обильными осадками лучше сразу со скатными поверхностями, расположенными под углом 45°.

Если осадков в месте расположения будущей кровли выпадает мало, то достаточно будет значения угла уклона в 30°.

Со средними показателями ветровой нагрузки справится крыша, имеющая наклон 35-40°, а в районах, где часто дуют сильные ветра, необходим угол уклона от 15°до 20°.

Расчет угла наклона крыши: калькулятор

Обозначения полей в калькуляторе

Укажите кровельный материал:

Выберите материал из списка — Шифер (волнистые асбоцементные листы): Средний профиль (11 кг/м2) Шифер (волнистые асбоцементные листы): Усиленный профиль (13 кг/м2) Волнистые целлюлозно-битумные листы (6 кг/м2) Битумная (мягкая, гибкая) черепица (15 кг/м2) Из оцинкованной жести (6,5 кг/м2) Листовая сталь (8 кг/м2) Керамическая черепица (50 кг/м2) Цементно-песчаная черепица (70 кг/м2) Металлочерепица, профнастил (5 кг/м2) Керамопласт (5,5 кг/м2) Фальцевая кровля (6 кг/м2) Полимер-песчаная черепица (25 кг/м2) Ондулин (еврошифер) (4 кг/м2) Композитная черепица (7 кг/м2) Натуральный сланец (40 кг/м2) Указать вес 1 кв метра покрытия (? кг/м2)

кг/м 2

Ширина основания A (см)

Длина основания D (см)

Высота подъема B (см)

Длина боковых свесов С (см)

Длина переднего и заднего свеса E (см)

Стропила:

Шаг стропил (см)

Сорт древесины для стропил (см)

Рабочий участок бокового стропила (не обязательно) (см)

Расчёт обрешётки:

Ширина доски обрешётки (см)

Толщина доски обрешётки (см)

Расстояние между досками обрешётки F (см)

Выберите ваш регион

1 (80/56 кг/м2) 2 (120/84 кг/м2) 3 (180/126 кг/м2) 4 (240/168 кг/м2) 5 (320/224 кг/м2) 6 (400/280 кг/м2) 7 (480/336 кг/м2) 8 (560/392 кг/м2)

Расчёт ветровой нагрузки:

Ia I II III IV V VI VII

Высота до конька здания

5 м от 5 м до 10 м от 10 м

Тип местности

Открытая местность Закрытая местность Городские районы

Шаг 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:

  1. Обозначим А длину стропильных балок.
  2. Обозначим Б длину стропил от стены до конька, или длину части стены в этой области (если стены вашей постройки разной высоты).
  3. 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!

В системе основных конструктивных элементов (фундамент, стены, перекрытия, крыша) любого дома или здания роль архитектурного завершения принадлежит крыше, которая не только определяет внешний вид дома, но и в главной своей части выполняет функции защиты от атмосферного воздействия (снег, дождь, солнечное излучение). И оттого, как эти функции выполняются, в немалой степени зависят безопасность, комфорт и самочувствие жильцов.

Конструктивно любая крыша делится на две части: несущая (стропила, фермы, панели) и ограждающая кровля (оболочка).