Как рассчитать угол наклона крыши – калькулятор Вашей выгоды

О том, как рассчитать угол наклона крыши для нового жилого дома, следует задуматься еще на этапе бетонирования котлована, завершающий этап строительных работ следует спроектировать грамотно и заблаговременно.

Что на него влияет

В зависимости от величины уклона скатов крыши зависит особенность ее эксплуатации.

Принято выделять 4 типа крыш:

  • высокие, с углом в 45-60 градусов;
  • скатные, с наклоном от 30 до 45 градусов;
  • пологие, угол уклона у которых 10-30 градусов;
  • плоские. Уклон в 10 градусов и меньше.

На выбор величины этого параметра оказывают влияние, в первую очередь, природные факторы, которые характерны для данной местности.

Ветровая нагрузка

Сильный ветер самое большое давление оказывает на кровли высокие.

Потому что такие кровли из-за большого угла наклона имеют очень большую площадь.

У большой площади поверхности очень высока парусность.

Соответственно, очень велика нагрузка на всю конструкцию стропильной системы.

И если вы решили устраивать именно высокую кровлю с очень большим уклоном, то следует позаботиться и об очень прочном основании.

Однако в районах, где преобладают сильные ветра, небезопасно устраивать и крыши плоские.

При таком типе кровли на нижнюю часть ската будет оказываться повышенное давление при сильном ветре.

И если крепление кровли будет ослабленным, может произойти срыв всей конструкции.

Если же сила ветра невелика, то величина уклона крыши может равняться 30-45 градусов.

Нагрузка снеговая

Если в той местности, где строится дом, в холодное время года снегопад обильный, то следует строить кровлю с большим углом уклона.

В этом случае высокая крыша вне конкуренции.

На кровлях с большим уклоном снег не задерживается.

Именно по этой причине во всех северных странах кровли на зданиях очень высокие (Швеция, Финляндия, Норвегия и пр.).

Чем меньше угол уклона кровли, тем дольше выпавший снег будет находиться на скатах.

Тем больший вес будет воздействовать на всю конструкцию.

Если конструкция стропильной системы сделана с большим запасом прочности, то некоторый слой снега на крыше – это неплохо.

Он обеспечивает небольшую дополнительную теплоизоляцию.

Однако, если конструкция стропильной системы сооружения на большую нагрузку не рассчитана, то могут быть большие проблемы.

Угол наклона скатов

Уклон двускатной кровли в строительстве задается на этапе проектирования. Конструкции с углом до 30° считаются пологими, 30-45° — со средним уклоном, 45-60° — крутыми.

На выбор наклона скатов определяющее значение оказывают:

  • Ветровые нагрузки. Чем больше подъем крыши, тем выше парусность и сильнее воздействие ветра. В районах, где часто бушуют ураганы, оптимальный угол 15-20°.
  • Снеговые нагрузки. Здесь зависимость обратная. Чем уклон меньше, тем больше осадков скапливается на кровле. Чтобы воспринимать вес снега, требуется более мощная конструкция, что нецелесообразно. В снежных регионах самый благоприятный наклон скатов около 25-40°.
  • Тип кровельного материала. Для каждого вида разработаны рекомендации о максимально и минимально допустимом угле монтажа. Если их не соблюдать, герметичность и внешний вид кровли могут пострадать.
  • Конструктивные особенности. В проектах домов с двускатной крышей и мансардой уклон скатов должен обеспечивать необходимую высоту помещения. Иногда крыша делается ломаной, чтобы слишком не поднимать конек.

Наиболее универсальный угол наклона двускатной кровли — 20-45°.

Существуют еще разноуклонные крыши, где каждый скат расположен под своим углом. Но такие системы нужно использовать очень аккуратно, поскольку в плане архитектуры они достаточно нестандартные, а монтаж их сложнее, чем симметричных конструкций.

Калькулятор крыши дома и пример его конкретного использования

Когда требуется узнать, как рассчитать угол кровли, разумно вести речь о двух цифровых значениях – оптимальном и минимальном. Это позволит сформировать варианты конструктивных возможностей с учетом всех факторов строительства.

Минимальный наклон обусловлен интенсивностью атмосферных осадков и ветровым давлением на кровлю. Если вдруг сделать крышу ниже его предела, она имеет все шансы провалиться внутрь дома при первом сильном снегопаде или провиснуть от обильного дождя.

Оптимальный наклон зависит от бюджетных возможностей и представительного вида всего здания. Необходим учет массы всей конструкции и его суммирование с весом возможного снега на крыше. Полученное значение умножается на коэффициент прочности – от 1.2 до 2.0,  в зависимости от требуемого запаса прочности. Покажем, как рассчитать угол наклона крыши с двумя скатами, используя калькулятор крыши дома и конкретные значения параметров.

Читайте также:  Разуклонка плоской кровли: разбор материалов

Пусть исходные данные таковы:

  • Общая ширина здания равна 10 метрам;
  • Вес квадратного метра самой кровли равен 15 кг (черепица или металлочерепица);
  • Вес квадратного метра утеплителя равен 7 кг (пенопласт либо прессованная минеральная вата);
  • Вес дополнительных слоев гидро- и пароизоляции равен 1.5 кг на 1 кв. метр;
  • Коэффициент запаса прочности принимаем за 1.5.

Получаем вес на единицу площади в (15+7+1.5)*1.5 = кг/м2. Суммарная нагрузка на кровлю жилых домов допускается в пределах 50 кг/м2, то есть мы вольны в выборе наклона в уже упоминавшихся пределах от 15 до 45°. Например, решив сделать средний уклон в 25° (кровля будет хорошо выглядеть эстетически, снеговое давление будет умеренным, как и количество расходных материалов), высчитываем высоту конька:

Ширина строения в 10 м делится пополам, пятиметровому катету при угле 25° соответствует коэффициент Все значения этих углов имеются в обыкновенных, известных из школьного детства таблицах Брадиса. Остается умножить установленный коэффициент на половинную ширину дома: 5* = метра. Такова требуемая высота конька для крыши шириной 10 метров, с уклоном в 25° и планируемой нагрузкой на кровлю в кг/м2.

Расчет снеговой нагрузки на плоскую крышу

Расчет несущих конструкций выполняется по методу предельных состояний, то есть таких, когда испытываемые усилия вызывают необратимые деформации или разрушения. Поэтому прочность плоской кровли должна превышать величину снеговой нагрузки для данного региона.

Для элементов крыши существует два типа предельных состояний:

  • Конструкция разрушается.
  • Конструкция деформируется, выходит из строя без полного разрушения.
Расчет снеговой нагрузки на плоскую крышу

Расчеты ведутся по обоим состояниям, имея целью получить надежную конструкцию, гарантированно выдерживающую нагрузку без последствий, но и без излишних затрат строительных материалов и труда. Для плоских крыш значения снеговых нагрузок будут максимальными, т.е. поправочный коэффициент уклона равен 1.

Таким образом, согласно таблицам СНиП, общий вес снега на плоской кровле составит величину норматива, умноженную на площадь кровли. Значения могут достигать десятки тонн, поэтому зданий с плоскими крышами в нашей стране практически не строят, особенно в регионах с высокими нормами осадков в зимнее время.

Нагрузка на плоскую крышу

Как сделать односкатную крышу: выбор материала и его подготовка

Правильно подобранный материал – это основа надежности и долговечности любой строительной конструкции. В случае с крышей вам понадобятся следующие материалы:

брус или бревна. Из них монтируется стропильная система, а также балки и мауэрлат. Поэтому большое внимание нужно уделять качеству древесины. Лучше всего, если влажность дерева не будет превышать 20%!,(MISSING) а из пород стоит выбирать лиственницу или другие хвойные деревья. Сечение бруса подбирается в зависимости от размера конструкции и ее веса. В любом случае диаметр бруса должен быть не менее 100 мм, а сечение бревна равным 120х120 мм. Для того чтобы древесина лучше сопротивлялась процессам гниения, порче паразитами и другим негативным воздействиям, ее рекомендуется обрабатывать специальными пропитками – этим вы значительно продлите срок службы всей конструкции;

Если планируется обустройство мансарды, в конструкции обрешетки необходимо выделить место для окна

Полезный совет! Если выбирать между обычным брусом и клееным, предпочтение стоит отдать последнему, так как он может похвастаться более высокими эксплуатационными характеристиками.

брус или доски для монтажа обрешетки. Здесь качество материала может быть чуть ниже, чем для стропил. Главное, чтобы он был сухой и без большого количества сучков. Толщина досок в этом случае зависит от типа материала, которым вы будете утеплять крышу;обрезные доски для установки торцевой планки. В том случае, если в качестве покрытия используется металлочерепица, доски можно заменить специальным доборным элементом;крепежные материалы. Для крепления стропил односкатной крыши и других ее элементов необходимо использовать гвозди, анкерные болты и саморезы. Если вы монтируете кровлю в местах с сильной ветровой нагрузкой, в одном и том же месте можно использовать два разных типа крепежа для повышения уровня прочности;утеплитель. Служит для теплоизоляции конструкции;

Схема узла крепления мауэрлата к стене из керамических блоков: 1 — керамический поризованный блок; 2 — доборный блок, если толщина несущей стены 38 см; 3 — блок профильный U-образный; 4 — арматурный каркас (можно применять стеклопластиковую арматуру); 5 — замурованная в бетон резьбовая шпилька М10, установленная с шагом 1 м; 6 — брус мауэрлат сечением 100х150 мм; 7 — крепежный перфорированный оцинкованный уголок 100х100 мм; 8 — стропило 50х200 мм; 9 — пароизоляционная пленка; 10 — подшивка потолка лист ОСП 10 мм; 11 — керамическая черепица; 12 — обрешетка 45х45 мм; 13 — контррейка 30х50 мм; 14 — гидро- и ветрозащитная мембрана; 15 — облицовочный кирпич; 16 — J-рейка подшивки карнизного свеса; 17 — доска обвязки карнизного короба 30х100 мм; 18 — доска карнизного короба 30х100 мм; 19 — перфорированная панель карнизного свеса; 20 — фашина; 21 — желоб водосточной системы; 22 — капельник; 23 — концевая черепица; 24 — теплоизоляционный материал (минвата)

Читайте также:  Вальмовая крыша своими руками - чертежи, схемы, особенности монтажа

паро- и гидроизоляционные материалы;сам кровельный материал. Здесь все зависит от того, в каком климате будет эксплуатироваться кровля, а также от ваших финансовых возможностей и личных предпочтений. Учтите, что ответ на вопрос как построить односкатную крышу своими руками поэтапно частично зависит от того, какой кровельный материал для конструкции вы выбираете.

Расчёт снеговой нагрузки на крышу в Московской области

В качестве примера рассмотрим, как рассчитывается снеговая нагрузка на кровлю в Московской области. Исходные данные:

    Дом с двумя скатами , общая площадь кровли 64 м 2 .

    Угол наклона скатов составляет 36°.

По карте снеговых районов определяем, к какому из них принадлежит Московская область. Это 3 район. По таблице получаем удельную величину нагрузки, равную 180 мг/м 2 .

64 × 180 = 11520 кг.

Расчёт снеговой нагрузки на крышу в Московской области

Полученное значение надо умножить на коэффициент уклона. В рассматриваемом случае он равен 0,7. Тогда получаем:

11520 × 0,7 = 8064 кг.

Вес снега будет составлять 8т и 64 кг. Как можно видеть, никакой сложности этот расчет не представляет, требуется выполнить буквально 2 действия.

Простые понятные арифметические действия для вычисления величины снеговой нагрузки Источник

Расчет шага между опорами и расстояния между элементами

Согласно нормативам оптимальное расстояние между кронштейнами под снегозадержатели высчитывается, исходя из плановой снеговой нагрузки в конкретном регионе. Такой подход обусловлен необходимостью перераспределения нагрузки со снегозадержателей на несущие стены здания. Если пренебречь этим условием, то в случае накопления на свесах чрезмерного количества снега, он способен сработать по принципу рычага, нарушив в результате кровельную конструкцию.

Контур установленных по периметру крыши трубчатых снегозадержателей должен быть беспрерывным. В случаях, когда длина ската превышает 5,5 м, допускается установка 2-3 рядов снегозадерживающих устройств. Расстояние между снегозадержателями в таком случае должно составлять, как минимум, 2 м, однако, прерывать контур нельзя.

Приспособления для удержания снега на металлических крышах следует устанавливать на одном уровне с несущими стенами, таким образом, снежная масса будет давить исключительно на участок кровли, расположенный выше карниза. При этом от свеса карниза до несущей стены должно оставаться 60-100 см. В обязательном порядке рекомендуется установка снегозадержателей над окнами мансарды. В этих местах для монтажа снегозадержателей из труб требуется сплошная обрешетка.

При условии уклона скатов кровли в 30º и ожидаемой снеговой нагрузки от 180 кг на 1 м 2 , потребуются снегозадержатели двухтрубчатой конструкции.

Расчет снеговой нагрузки онлайн калькулятор

Для расчета веса снега на крыше существует еще один способ. Это – применение онлайн-калькулятора, специализированного ресурса, автоматически выполняющего расчеты по исходным данным пользователя. Споры о пользе онлайн-калькуляторов ведутся с самого первого дня их появления. Большинство пользователей убеждено, что, при необходимости выполнить качественный расчет снеговой нагрузки на кровлю, калькулятор бесполезен.

Расчет снеговой нагрузки онлайн калькулятор

Полагаться на неизвестный алгоритм в таком ответственном вопросе опасно. Сторонники использования этих ресурсов утверждают, что критерием качества работы подобных ресурсов может служить дублирование расчета на других калькуляторах. Сложно сказать определенно, кто из них прав. Однако, учитывая относительную простоту самостоятельного расчета, гораздо правильнее совершить эти несколько арифметических действий самостоятельно.

Ветер и распределение снега на двух скатах

В тех регионах, где средняя скорость ветра все три зимних месяца превышает 4 м/сек, на пологих крышах и с уклоном от 7 до 12 градусов снег частично сносится и здесь его нормативное количество следует слегка уменьшить, умножив на 0,85. В остальных случаях он должен быть равен единице, либо его можно не использовать, что вполне логично.

В таком случае ваша формулу теперь будет иметь такой вид:

  • расчет на прочность = q×µ×c;
  • расчет на прогиб = 0,7q×µ×c.

Накопление снега на крыше также напрямую зависит от ветра. Значение имеет форма крыши, как она расположена относительно преобладающих ветров и какой угол наклона ее скатов (не в плане того, как легко съезжает снег, а в плане того, легко ли ветру его сносит).

Читайте также:  Тёплая кровля своими руками

Из-за всего этого снега на крыше может быть как меньше, чем на плоской поверхности земли, так и больше. Плюс на обоих скатах одной крыши может быть абсолютно разная высота снежной шапки.

Поясним подробнее последнее утверждение. Например такое нередкое явление, как метель, постоянно переносит снежинки на подветренных сторону. И этому препятствует конек крыши, который, задерживая ветер, уменьшает скорость движения снежных потоков и снежинки оседают больше на одном скате, чем на другом.

Получается, что с одной стороны крыши снега может лежать меньше, чем в норме, а с другой – намного больше. И это тоже нужно учитывать, ведь получается, что в таком случае на одном из скатов собирается почти вдвое больше снега, чем на земле!

Для расчета такой снеговой нагрузки применяется такая формула: для двускатных крыш с углом наклона 20 градусов, но меньше 30, процент накопления снега будет равен 75% с наветренной стороны и 125% – с подветренной. Этот процент высчитывается от количества снежного покрова, который лежит на плоской земле. Значение всех этих коэффициентов указано в нормативном документе СНиР .

И, если вы определили, что ветер в вашем регионе будет создавать ощутимую разницу снежного покроя на разных скатах, то с подветренной стороны нужно будет устроить спаренные стропил:

Если же у вас вообще нет данных по розе ветров местности, или они не точны, тогда отдайте предпочтение максимальной нагрузке, чтобы подстраховаться – так, как-будто оба ската вашей крыши находятся с подветренной стороны и на них всегда будет больше снега, чем на земле.

Так что происходит потом со снеговым мешком с подветренной стороны? Он постепенно сползает и давит уже на свес кровли, пытаясь его сломать. Вот почему по правилам свес кровли должен быть равен укреплен, в зависимости от кровельного его покрытия.

К слову, если ваша крыша еще и имеет перепад высот, вам будет полезно посмотреть этот видео-урок:

Зависимость шага стропил от материала кровли

Самыми распространенными кровельными материалами являются шифер, металлочерепица, профнастил, ондулин, мягкая кровля.

Стропильная конструкция для крыш из шифера

Зависимость шага стропил от материала кровли

Шифер имеет широкое применение как кровельный материал, благодаря своей невысокой стоимости, устойчивости к перепадам температур. Из-за тяжести материала, необходимо устанавливать мощную стропильную систему. Расстояние между стропилами в этом случае будет зависеть от сечения бруса. Оптимальным значением является расстояние в 80 см, которое позволит не только выдержать повышенный вес, но и значительные снежные, ветровые нагрузки. Обрешетку в этом случае выполняют доской шириной не менее 3 см. В зависимости от вида шифера, обрешетку выполняют сплошной для гладких листов или разреженной для волновых.

Важно: шифер должен иметь не менее трех точек опор по краям и центру.

Шаг между стропилами для металлочерепицы

Зависимость шага стропил от материала кровли

Все большее распространение среди кровельных материалов приобретает металлочерепица. Которая характеризуется простым процессом монтажа, а также поможет создать вашему дому свой уникальный вид. Листы металлочерепицы имеют малый вес, которые позволяют увеличить расстояние между стропилами от 600 до 950 мм, при сечении бруса 150х50 мм. Обрешетка в этом случае будет зависеть от шага волны листа. Так для волны в 350 мм возможно расстояние между досками в 30-40 см.

Важно: на свесах карнизов, ребрах скосов шаг обрешетки делается минимальным для большей надежности кровли.

Шаг стропил под профнастил

Зависимость шага стропил от материала кровли

Профнастил – это оцинкованный лист стали, покрытый специальным покрытием, защищающим его от вредного воздействия окружающей среды. Большой выбор цветового решения, ширины гофры, позволит создать надежную и эстетически привлекательную крышу. Шаг стропил под профнастил будет напрямую зависеть от характеристики применяемого вида профиля, угла наклона кровли, ее конфигурации. Так же следует учитывать тот факт, что обрешетка под профлист крепится перпендикулярно. Стропильную систему изготавливают из брусьев сечением 50-75 мм либо из доски толщиной 20-50 мм и шириной – не более 15 см. Обрешетка может быть – сплошной с зазором между досками не более 10 мм, с обычным шагом – 20-40 см, и разреженная – расстояние между досками 50-75 см. Шаг стропил под профнастил рассчитывается по общей схеме и составляет 60-90 см.

Шаг стропил кровли из ондулина

Ондулин представляет собой волнистые листы, которые имеют высокую прочность и долговечность. При такой кровле стропильная система выполняется из сосновых досок сечением 50х200 мм, с шагом – 60-90 см. Сверху выполняется разреженная обрешетка 40х50 см.

Зависимость шага стропил от материала кровли

Важно: если крыша имеет угол наклона больше 50 градусов, то обрешетка должна быть сплошной.