Как рассчитать уклон крыши дома. Расчёт ветровой нагрузки на двускатную крышу

Венцом строительства дома всегда является кровля, и какой она будет, зависит не только от пожелания домовладельца, но и от того, как рассчитать угол наклона крыши.

Что нужно перед тем, как рассчитать угол наклона крыши?

Установка стропильных ног обычно не вызывает трудностей, если есть необходимые крепежные элементы, однако, выверяя угол, под которым будут уложены скаты, можно ошибиться, если не знать некоторых тонкостей. Например, очень высокая кровля в местности с сильными ветрами будет постоянно подвергаться большим нагрузкам и в итоге с большой долей вероятности будет разрушена. Следовательно, чтобы этого избежать, иногда стоит отдать предпочтение не слишком эффектной, но устойчивой низкой крыше. Таких примеров можно привести множество, но рассмотрим сами факторы, влияющие на высоту кровли. От чего она может зависеть?

Как уже стало ясно, перед тем, как рассчитать угол наклона крыши, в первую очередь необходимо принять во внимание климатические особенности региона. Так, например, чем острее двускатная крыша, тем хуже на ней удерживается снег и легче стекает с нее дождевая вода. Однако, чем чреват такой крутой уклон, при сильном ветре, мы уже знаем. В тех местах, где жаркое солнце, лучше возводить скаты с минимальным уклоном или вообще обойтись без них, то есть сделать плоской поверхность кровли, которая тем сильнее получает и передает вниз тепло, чем больше ее площадь. Последняя увеличивается пропорционально крутизне уклона.

Чем более полога крыша, тем выше вероятность того, что сильными порывами ветра с дождем влага будет загоняться под края кровельного покрытия.

Помимо прочего, следует учитывать, каким образом будет использоваться пространство под стропильной системой – как чердак или в качестве жилой мансарды. В первом случае допускается расстояние до конька меньше среднего роста человека. Во втором случае необходимо, чтобы было достаточно комфортного пространства для передвижения, то есть просвет в центре помещения должен составлять не менее 2.5 метров и, желательно, не менее полутора метров в самой нижней точке потолка. Немалое воздействие на угол ската крыши может оказать материал покрытия, который можно укладывать только при определенной степени крутизны наклона.

Расчет необходимой величины пологости скатов мансарды

Самое важное в любом помещении – его полезная площадь, то есть та, которую можно будет использовать для расстановки мебели и передвижения, а также для хранения вещей. В мансарде иногда бывает сложно использовать некоторые участки пространства, где располагается самая низкая точка потолочной обшивки. Впрочем, такие места как раз можно отвести под хранение вещей, сделав там встроенные шкафчики и тумбы. Другое дело – зона свободного передвижения, ее площадь напрямую зависит от высоты конька, а значит – и угла крыши.

Рассмотрим на примере. Допустим, ширина дома – 9.5 метров. Если хочется простора над головой в пределах 3 метров хотя бы по центру комнаты, то угол между скатами должен быть не менее 35 градусов, поскольку уже при 30 высота конька окажется чуть больше 2.5 метров. Однако следует учитывать, что тогда ширина пространства, доступного для свободного передвижения (до двухметрового уровня потолка), окажется немногим больше 3.5 метров. Если придерживаться той же высоты в самых низких точках наклонного потолка, и при этом сделать угол кровли 30 градусов, то ширина комнаты сократится до 2.4 метров. Наиболее комфортно будет в мансарде под крышей с углом более 40 градусов, однако следует учитывать, что у такой конструкции, в сравнении с пологим скатом (около 10 градусов), ветровая нагрузка увеличивается почти в 5 раз.

В целом, зависимость угла наклона кровли от высоты конька только облегчает расчеты стропильной системы.

Однако для вычислений нужно достаточно хорошо знать азы геометрии. Чаще всего, сечение конструкции крыши со стороны фронтонов представляет собой треугольник, равносторонний, равнобедренный или иного типа. Соответственно, пользуясь простейшими формулами, можно вычислить длину любой стороны и сопредельный с ней угол, зная основание и высоту. При этом нам, помимо измерительной рулетки, понадобится таблица Брадиса, поскольку придется столкнуться с тангенсами.

Итак, смотрим на фронтон и видим равносторонний треугольник, состоящий из двух прямоугольных, один из катетов для которых является общим. Существует формула, согласно которой тангенс угла А при основании равен отношению противолежащего катета к прилежащему, то есть, Tg A = H/(L/2). Иными словами, в нашем случае это высота H , деленная на половину основания L . Возьмем ту же ширину фронтона 9.5 метров, половина его будет соответствовать 4.75, на это значение делим высоту конька, которую сочтем комфортной, например, 4 метра. В итоге получаем 4/4.75 = 0.84, заглядываем в таблицу Брадиса, ищем соответствующую позицию в таблице тангенсов и видим, что нам нужен угол 40°.

Как материал может повлиять на наклон крыши?

Любая кровля – это своего рода слоеный пирог из гидро- и пароизоляции, утеплителя, обрешетки и внешнего покрытия. Все это уложено на стропильную систему под определенным углом, который ограничивает использование того или иного материала. Главным образом следует ориентироваться на инструкции, предложенные изготовителем, которые касаются и требований к уклону скатов. Кровельные материалы бывают рулонные, наборные (черепица и шифер), листовые, а также гибкие штучные, и для каждого типа предусмотрен минимальный угол крыши.

Для рулонных покрытий оптимальным считается уклон не более 15 градусов при условии, что материал укладывается в 2 слоя. Если же кровля делается трехслойной, она должна быть еще более пологой, около 5 градусов, при этом требуется дополнительная обрешетка для повышения прочности на случай увеличения временной нагрузки (снег, дождь). Но есть и исключение – мембранное покрытие, которое можно использовать при любом наклоне крыши.

Наборные материалы также не терпят крутых скатов, по той простой причине, что могут съехать под собственной тяжестью при малейшей предпосылке к этому, вроде штормового порыва ветра. Однако и слишком маленьким угол делать нельзя, поскольку в этом случае масса кровельного материала будет излишне нагружать опорные конструкции, то есть стропила, обрешетку и прочие элементы. Оптимальным считается угол 22 градуса, достаточной для того, чтобы во время дождя влага свободно стекала и не задувалась ветром под стыки.

В отношении профнастила и металлочерепицы минимальный уклон – 12 и 14 градусов соответственно, достаточно пологий, чтобы осадки стекали с крыши, и при этом не нарушалась ее герметичность на стыках. В большую сторону крутизна может увеличиваться без ограничений, однако с учетом того, что большая площадь кровли имеет солидную массу. Также не следует забывать про ветровую нагрузку и высокую парусность крыш с углом, близким к 45 градусам. Оптимальный наклон – порядка 27-30 градусов.

А вот у мягкой черепицы, которая состоит из отдельных кусков материала типового размера, угол кровли связан с плотностью обрешетки. Если скаты очень пологие, то расстояние между планками следует сделать как можно меньше. Это обусловлено тем, что снеговые массы могут стать непосильной нагрузкой для покрытия. В том случае, когда крутизна скатов выдержана в пределах 30-40 градусов, шаг обрешетки допускается больший, до 45 сантиметров.

Для удаления атмосферных осадков с крыши, ее скаты делают наклонными. Высчитывают размер их наклона в процентном выражении (когда уклон с небольшим углом) или в градусах. Чем больше значение, тем круче получается крыша. Для измерения данного показателя используют специальный геодезический прибор, который называют уклономером или угломером. Давайте разберемся, как рассчитать уклон крыши.

Виды конструкционного решения крыш

Существует 4 вида конструкционного решения крыши, поэтому в зависимости от уклона кровли, она может быть:

• плоской. В действительности абсолютно плоских перекрытий зданий не строят, поскольку на них постоянно будет задерживаться влага от дождя или растаявшего снега. Уклон крыши не может быть меньше 3-х градусов (подробнее: " ");
• скатной;
• пологой;
• высокой.

Поскольку величину уклона измеряют как в процентах, так и в градусах, имеется специальная таблица, согласно которой можно определить соотношение между данными величинами. Например: угол наклона ската равен 30 градусов, тогда уклон кровли в процентах составит 57,7%.

Выбор угла наклона кровли

От правильного выбора угла наклона кровли напрямую зависит, насколько долго послужит крыша здания, будет ли она надежной и герметичной. Каким образом определяют эту величину для конкретного дома или хозяйственной постройки?

• влияние ветра. Конструкция крыши тем сильнее оказывает сопротивление нагрузке, чем выше оказывается угол наклона. Когда уклон чересчур небольшой, тогда порыв ветра может сорвать покрытие с кровли. Таким образом, можно сделать вывод, что крутые кровли опасны, а при отсутствии наклона неприятностей не избежать. Поэтому профессионалы, имеющие опыт в создании кровельных покрытий, советуют в районах с сильными ветровыми нагрузками строить крыши с углом наклона от 15 до 25 градусов, а там, где ветра незначительны – от 35 до 40 градусов;
• осадки. Разумеется, чем больше уклон крыши, тем скорее вода будет стекать с нее, а снег покидать ее, не успевая затекать под места стыков на покрытии и, таким образом, вероятность протечек снизится. Данное обстоятельство непременно следует учитывать.

Выбор кровельного материала

Относительно монтажа кровельных материалов существует порядок, регулирующий уклон кровли – СниП. От величины наклона зависит не только выбор покрытия, но и количество слоев, необходимых к укладке (это касается рулонной кровельной продукции).

Наплавляемые материалы для кровли используют на крышах, имеющих угол наклона, минимальный размер которого может быть равен 0 процентов, а максимальный – 25 %. Когда уклон составляет 0-10%, материал настилают в 3 слоя. Если данный показатель от 10 до 25 %, тогда его укладывают в один слой, выбирая кровельное покрытие с посыпкой.

Листы асбестоцементного шифера укладывают на крышах, наклон которых не превышает 28%, черепицу используют, когда уклон не менее 33%, а листы стальные оцинкованные применяют на кровле, имеющей угол не более 29%.

Порядок расчета высоты конька

Когда принято решение относительно конструкции крыши, выбран материал перекрытия, учтены климатические условия и определен наклон кровли, можно вычислить высоту конька. Расчет производят при помощи угольника или путем математических расчетов. В последнем случае ширину пролета здания делят на 2, и полученный результат умножают на относительную величину, которая отражена в таблице, приведенной в статье. Для каждого угла наклона в ней расписаны значения.

В качестве примера можно привести такой расчет: ширина постройки 4 метра, а уклон кровли 30 градусов, тогда получается следующий результат:

4: 2= 2 2х0,557=1,11(метра)

Согласно расчетам, высота конька должна составлять 1,11 метра. При ремонте кровли, используя приведенную формулу, можно определить уклон кровли, но вычисления выполняют в обратном порядке. Не составит труда рассчитать таким же образом.

Определение угла уклона угломером

Чтобы определить, например, уклон двускатной крыши, рейку прибора следует расположить перпендикулярно, то есть под углом в 90 градусов, относительно конька. После этого указатель маятника покажет на искомую величину, выраженную в градусах. Если требуется результат в процентах, пользуются таблицей, о которой уже писалось ранее.

Разуклонка кровли

Разуклонка – это ряд мероприятий, применяемых для создания наклона на плоских крышах, устройства на них коньков и ендов. Благодаря этому уклон односкатной крыши способствует решению проблем с накоплением осадков на ее поверхности. Уклон нужно просчитать заранее. ещё до того, . Минимально допустимым показателем для плоских кровель считается величина 1,5 градуса (подробнее: " "). Наклон ската необходимо обустроить таким образом, чтобы вода с его поверхности стекала в водоприемные воронки. Для этих целей применяют керамзит или цементные стяжки, но последние значительно увеличивают нагрузку на кровлю.

На что влияет угол наклона крыши

Строительство крыши – это последний этап возведения дома. Но не менее важный, чем возведение стен. Ведь крыша защищает наше жилье от непогоды, да и эстетическая сторона нашего жилища немало зависит от вида крыши.

Так уж повелось, но плоские крыши в нашей стране можно встретить только у многоэтажек. Коттеджи и частные дома венчают скатные крыши. А одним из главных расчетных показателей при строительстве дома строители считают угол наклона крыши. Давайте рассмотрим, как грамотно нужно рассчитывать этот показатель, от чего он зависит и как влияет на строительство крыши в целом.

Виды крыш и их зависимость от угла наклона

В зависимости от устройства кровли выделяют несколько видов крыш:

1. Односкатная крыша. Крыша представляет собой наклонную плоскость, которая лежит на стенах разной высоты. Для такой крыши подойдет любой материал.
2. Двускатная крыша. Это достаточно надежная и простая по своему монтажу крыша. Состоит из двух скатов. Материал для кровли также можно подобрать абсолютно любой.
3. Шатровое перекрытие. Крыша представляет собой конструкцию, в которой несколько равнобедренных треугольников вершинами замыкаются в одной точке. Стропильная система у такой крыши довольно сложная, но зато расходных материалов на нее понадобится минимум.
4. Вальмовая крыша. Имеет четыре ската (два треугольных и два трапециевидных). Вершины крыши срезаны. По своей конструкции крыши очень сложные, но очень экономичны по расходу материала.
5. Сводчатое перекрытие. Подобные крыши делаются только из кирпича или камня. И так, как являются очень тяжелыми, сегодня в индивидуальном строительстве почти не используются
6. Многощипцовые крыши. Очень сложная, но красивая конфигурация из множеств премыканий и ребер.

Итак, крыша считается скатной, если угол наклона кровли превышает 10 градусов.

Выделяют эксплуатируемую и неэксплуатируемую кровлю.

Неэксплуатируемая кровля – это когда между самой кровлей и верхним перекрытием почти нет пространства, или предназначено это пространство для технических целей. Такими крышами могут быть плоские крыши с углом уклона от 2 до 7 градусов. В таких крышах высота пространства между крышей и перекрытием не более полутора метров.

Строить плоские крыши выгодно. Минимум затрат на материалы, работу. Ветер не сорвет. Опять же можно оборудовать дополнительное место для отдыха. В последнее время очень популярно настилать на подобные крыши зеленую кровлю. Но вот осадки такую крышу могут попортить. Поэтому полностью плоские крыши делать невыгодно. Осадки лужами будут скапливаться на поверхности крыши и разрушать ее.

Для того чтобы создать естественный отток воды насыпают на плоские крыши слой керамита под некоторым уклоном.

Скатные же крыши позволяют использовать пространство под крышей под хозйственные нужды – чердак, мансарда или даже оборудовать в них при тщательном утеплении и жилые комнаты.

Факторы, от которых наиболее зависит угол наклона крыши

К основным влияющим на уклон кровли факторам можно отнести:

• Природные факторы. Угол наклона крыши зависит от климата той местности, где будет происходить строительство. Ветер оказывает огромную нагрузку и на кровельное покрытие крыши и на стропильную систему в целом. Незначительное увеличение угла уклона (примерно на 30 градусов) увеличивает ветровую нагрузку почти в 5 раз. Но и незначительный угол также может сыграть на руку стихии. Так ему легче будет попасть в крышу через стыки покрытия и легко сорвать крышу. Атмосферные осадки также разрушительно могут действовать на эксплуатационные характеристики крыши. А вот с помощью грамотно подобранного уклона можно избежать этих неприятностей.

Запомните, что максимальная снеговая нагрузка на кровлю крыши достигается при соблюдении угла уклона крыши в 30 градусов. А при 45 градусах снег и дождь и вовсе не задерживаются на крыше.

Таким образом, очевидно, что если вы собираетесь строить дом в регионе, где осадки очень часты, то угол наклона крыши в 45 градусов — в самый раз. А вот, если осадков не так уж и много, но зато ветер задувает круглогодично, то оптимальный вариант – крыша с наклоном в 30 градусов.

Как произвести расчет угла уклона

Как определить уклон кровли, который будет оптимальным для вашего нового жилища?

Помните, что чем больше угол наклона крыши, тем больше затрат вы понесете на строительные работы.

Рассчитывается величина наклона как отношение размера конька к половине ширины здания и умноженное все это на 100. У профессиональных строителей на случай расчета показателей уклона крыши есть свои инструкции и расчеты. Большинство из них пользуются матрицами расчета и специальными графиками. Ознакомиться с ними можно во всемирной паутине.

Влияние величины наклона крыши на выбор кровельнго материала (и не только)

Идеальной крыши, которая бы подходила бы всем регионам и кровельным материалам пока еще не придумали.

Итак, величину уклона рассчитали. Теперь подбираем кровельный материал. Шифер и черепица подойдут для крыши с углом более 20 градусов. Если уклон будет меньшим, то в стыки буде забегать вода, забиваться снег, а значит, будет уменьшаться срок эксплуатации самой кровли.

Рулонные материалы на основе битума используют при накрытии плоских крыш или угол наклона кровли, которых превышает 30 градусов. При высоком уровне нагрева солнцем таких крыш и при большем уклоне кровля просто напросто может сползти.

Металлопрофиль и металлочерепица используется на крышах с уклоном не менее 10 градусов.

А вот перечень самых распространенных кровельных материалов:

1. Черепица. Сегодня пользуется почти бешеной популярностью. Существует большое количество разновидностей этого материала. Такие крыши легко поддаются ремонту. Но вот отдать финансов за данный материал придется немало Но этот материал очень долговечен. Его срок эксплуатации может исчисляться не только десятилетиями, но и веками.
2. Кровельные панели. Подобные панели изготавливаются прямо на заводах и в конечном виде представляют уже почти готовую крышу. Панели сразу содержат в себе несколько слоев – и теплоизоляцию и пароизоляцию и саму плиту. Устанавливать такие плиты очень просто. Не нужно никакого специального оборудования. Крепятся панели друг к другу специальной лентой. Но и стоит такой материал очень дорого.
3. Металлопрофиль. Листы из оцинкованной стали. Достаточно легкий и прочный материал. Не поддается ржавчине и является экологически чистым. Сегодня можно выбрать любой цвет и размер и направление волн. Производители дают гарантию на этот материал сроком на 75 лет.
4. Штучные материалы из древесины, такие как дрань, стружка и гонт. Как правило, подобные материалы в современном строительстве уже никто не использует. Это материал не долговечен, может гнить, на нм размножаются микроорганизмы и легко воспламеняется.
5. Шифер. Этот материал вот уже долгое время остается надежным в эксплуатации, простым в монтаже и недорогим в приобретении. Влагоустойчив, морозостоек, пожаробезопасен. Да и внешний вид сегодня производители усовершенствовали. Можно выбрать шифер любого желаемого цвета.

Выбирая кровельный материал, помните, чем плотнее его структура тем меньше должен быть уклон крыши.

При использовании листов металлопрофиля и металлочерепицы на пологих крышах рекомендуют проходить стыки влагоустойчивым и морозостойким герметиком. А также размер нахлеста листов при монтаже кровли из этих материалов зависит также от угла наклона крыши. Чем крыша круче, тем нахлест меньше. Это относится и к шиферу.

При монтаже крыши не забывайте и о вентиляции пространства под ней. Скатные крыши также необходимо оборудовать системой водооттока.

Таким образом, можно сделать вывод, что угол наклона крыши – показатель очень важный. От него зависит не только качество работ, но и срок эксплуатации самой крыши. Главное, грамотно рассчитать величину, выбрать нужную конструкцию крыши, качественный кровельный материал и хорошую бригаду рабочих. Ну и, конечно же, не на все на это понадобится некоторый объемный бюджет. Удачи вам в строительстве!

Онлайн-калькулятор для расчётов односкатной крыши поможет вычислить оптимальный угол наклона ската, размер и суммарное количество стропил, обрешётки, а также количество требуемых для постройки крыши материалов. В базе калькулятора присутствуют популярные кровельные материалы: шифер, ондулин, цементно-песчаная, керамическая и битумная черепица, металлочерепица. Данный калькулятор позволяет рассчитать размеры как покатой, так и плоской крыши.

При расчётах учитываются параметры, приведенные в ТКП 45-5.05-146-2009 и СНиП «Нагрузки и воздействия».

Односкатная - это самый простой тип крыши, применяемой сегодня в зданиях. Такая крыша требует минимального расхода материалов и трудозатрат, поскольку скат в ней всего один. Этот вид крыши часто встречается в современных зданиях, как правило это хозяйственные постройки, сараи, гаражи и другие подобные сооружения. Такая крыша может предусматривать чердак или обходиться без него.

Для возведения данного типа крыши применяются различные виды кровельных и изоляционных материалов. Угол наклона для односкатной крыши может быть каким угодно, однако в большинстве случаев применяются малые углы, вплоть до плоской крыши. Чем меньше угол, тем важнее своевременно очищать крышу от снега, поскольку нагрузка на кровлю растёт вместе с уменьшением её наклона.

Вводя в калькулятор данные, непременно сверьтесь с дополнительной информацией, помеченной этой иконкой. Здесь вы найдете дополнительную информацию.

Внизу страницы вы можете оставить отзыв, задать свой собственный вопрос разработчикам или предложить идею по улучшению калькулятора.

Разъяснение результатов расчетов

Угол наклона крыши

Под этим углом наклонены стропила и скат крыши. Калькулятор не только учитывает указанный вами угол, но и определяет, насколько он совместим с выбранным вами кровельным материалом. Изменить угол наклона крыши можно через ширину основания или высоту подъёма крыши.

Площадь поверхности крыши

Суммарная площадь кровли (включая свесы заданной длины). Определяет количество кровельных и изоляционных материалов, которые понадобятся для проведения работ.

Примерный вес кровельного материала

Ориентировочный вес выбранного вами кровельного материала, требуемого для покрытия всей крыши.

Количество рулонов изоляционного материала

Определяет общее количество изоляционного материала, исходя из длины рулона 15 метров и ширины 1 метр. Расчеты выполнены с учетом 10% нахлеста.

Максимальная нагрузка на стропильную систему. В расчетах учитывается вес всей кровельной системы, конструкция крыши, а также ветровые и снеговые нагрузки указанного вами региона.

Длина стропил

Полная длина стропил от начала ската до конька крыши.

Количество стропил

Общее количество стропил, необходимых для возведения крыши с заданным шагом.

Минимальное сечение стропил, Вес и Объем бруса для стропил

В таблице представлены рекомендуемые размеры сечений стропил (по ГОСТ 24454-80 Пиломатериалы хвойных пород), которые вы можете использовать при строительстве крыши с заданными параметрами. Расчет выполняется с учётом указанного кровельного материала, площади, углов и региональных нагрузок. В соседних столбцах отображается суммарный вес и объем этих стропил для всей конструкции крыши.

Количество рядов обрешетки

Суммарное число рядов обрешётки для крыши данных размеров. Рекомендуем также проконсультироваться у продавцов выбранного вами кровельного материала на счет требуемого шага крепления этого материала к обрешетке. Это может скорректировать шаг или размеры указанной вами обрешетки.

Равномерное расстояние между досками обрешетки

Чтобы равномерно установить обрешетку, избежав лишнего перерасхода, используйте данное значение.

Количество досок обрешетки стандартной длиной 6 метров

Для обрешетки всей крыши вам потребуется данное количество досок. При расчетах используется стандартная длина доски - 6 метров.

Объем досок обрешетки

Требуемый объем досок для обрешетки в кубических метрах.

Примерный вес досок обрешетки

Предположительный общий вес досок обрешетки. Для расчета массы используется средние значения плотности и влажности для хвойных пород дерева.