Exterio05.ru

Стройка и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как правильно рассчитать угол наклона односкатной крыши и чем опасен неверный расчет

Какой угол наклона односкатной крыши лучше выбрать – что влияет на выбор правильного уклона кровли

На нашей планете можно насчитать тысячи разновидностей крыш, продиктованных различными архитектурными традициями. В настоящее же время архитекторами было полностью изменено представление о загородном строительстве. Теперь односкатные крыши стали идеалом для сочетания множества их исполнений с дизайном ландшафтов. В этой статье мы расскажем о том, каким должен быть угол наклона односкатной крыши, чтобы ее функциональность соответствовала требованиям самых снежных регионов России.

Какие силы воздействуют на стропилы и кровельное покрытие?

Перед тем, как приступать к расчету наклона кровли, необходимо понять степень воздействия на кровельное покрытие. Нагрузки бывают двух видов — динамичные и постоянные.

К постоянным нагрузкам относятся те, которые будут воздействовать на кровельное покрытие всегда, вне зависимости от времени года. Сюда относится дымоход, антенна, сам вес кровли и т.д.

Что касается динамичных нагрузок, то это непостоянные величины, т.е. вес, который воздействует на кровлю время от времени. Такое воздействие может оказывать вес человека, который периодически посещает кровлю для проведения каких-либо работ, вес снежных масс и града, воздействие ветра и т.д.

Нагрузка от снежной массы

Если наклон крыши будет составлять 30 0 , то сила воздействия снега будет составлять 50 килограмм на каждый квадратный метр. Если увеличить угол односкатной крыши до 45 0 , то вероятнее всего снег не будет задерживаться на кровле.

Именно поэтому, данное значение следует выбирать, исходя из региона проживания, т.е. ориентируясь на количество выпадаемых осадков.

При этом, если вы хотите, чтобы снег сходил с кровельного покрытия самостоятельно (хотя бы какая-то его часть), то минимальное значение наклона должен составлять 10 0 . Максимальное значение — это 60 0 .

Как бы то ни было, владельцы домов с односкатными крышами каждый год осуществляют самостоятельную уборку кровли от снега, чтобы снизить нагрузку на крышу.

Нагрузка от снега

Нагрузки от ветра

Конструкция односкатной крыши такова, что делают ее всегда низкой частью к подветренной стороне, чтобы снизить нагрузку от ветра.

Нагрузка от ветра

Нагрузки комбинированного типа

Многие люди игнорируют данное обстоятельство, что нередко приводит к неприятным ситуациям. Такой тип нагрузки представляет собой максимальное воздействие, которое оказывается на кровельное покрытие в какой-либо момент.

Представим себе ситуацию, когда на улице снежная буря, т.е. на крышу воздействует одновременно и сильный ветер, и снежная масса. К тому же, человек вынужден лезть на крышу, чтобы поправить антенну или он должен забрать ящик с инструментами, не важно.

Получается, что в дополнение к снегу и ветру прибавляется и вес человеческого тела. Если не учесть данный факт, то кровля может не выдержать.

Факторы, влияющие на уклон односкатной крыши

Оптимальное значение подбирается с учетом ряда факторов, включая:

  1. Назначение постройки и потребность в ее утеплении и вентилировании.
  2. Снеговых, ветровых и других атмосферных нагрузок в регионе.
  3. Смешанные нагрузки (потребность в размещении тяжелых предметов или перемещении по поверхности крыши).
  4. Герметичность и правила монтажа выбранных кровельных покрытий.
  5. Соображения дизайна и бюджета. В теории крыши с большим уклоном лучше переносят нагрузки (за исключением ветровых), но при таком исполнении резко растет смета и нагрузка на стропильную систему и мауэрлат. При этом большинство современных кровельных материалов привлекательнее выглядят на крутых скатах.

Тип строения и его назначение

Односкатные крыши закладываются на постройках любого типа, включая уличные конструкции без стен (беседки, террасы, навесы).

В неотапливаемых и нежилых постройках крышу выгоднее делать холодной или утепленной, но не вентилируемой.

Угол уклона в таких случаях может быть любым (от 6 ° и выше), но в целях экономии его делают минимально возможным (но не в ущерб герметичности!). Снег с таких построек чаще всего просто сбрасывают вручную.

При выборе наклона крыши редко посещаемых дач, бань, гаражей рекомендуемый минимум составляет 10-15°, но окончательное решение принимается исходя из климатических условий региона и типа кровельных материалов. В районах с сильными дождями уклон крыш нежилых построек увеличивают до 25-30 °.

В жилых домах крыша выполняется вентилируемой и утепленной (исключение – дома с утепленными чердачными перекрытиями). Минимальный уклон ската для них составляет 15-20 °, оптимальный – от 25°. Но при планировании обустройства мансарды или использования чердачного пространства уклон должен составлять около 30 °.

Ветровая и снеговая нагрузки

Требования к углу наклона при учете этих нагрузок противоречат друг другу: по нормам в регионах с сильными ветрами его оптимальная величина составляет 20 ° (конструкции с более крутым скатом ветер срывает, пологим – пытается приподнять). При этом самостоятельный сход снега с кровли возможен лишь при наклоне ската в 45 °.

Избежать ошибок помогают климатические карты РФ и СНиП 2.01.07-85, выделяющие зоны с разной силой ветра и ориентировочными снеговыми нагрузками.

По нормам, при средней ветровой нагрузке допускается укладка скатов с углом в пределах 35-45°, в регионах с сильными и частными ветрами оптимальный диапазон варьируется от 15 до 25 °. Помимо этого, при проектировании дома с односкатной кровлей более высокую стену нужно размещать навстречу постоянным однонаправленным потокам.

Читать еще:  Угол наклона односкатной крыши: оптимальный и минимальный уклон, а так же как рассчитать наклон крыши из профнастила

Влияние ветровых нагрузок усиливается при увеличении площади ската крыши. Взаимосвязь прямая – чем больше площадь, тем выше парусность кровли и риск ее отрыва.

Вес снегового покрова на горизонтальной плоскости также определяется по климатической карте, в горных регионах этот показатель уточняется отдельно в Гидрометцентре. Даже в слабоснежных районах нагрузка от снега на кровлю достигает 56 кг/м2, пропускать эту характеристику при расчете крыши не рекомендуется. При этом вес снега всегда прибавляется к весу самого пирога при малом и среднем уклоне односкатной крыши и игнорируется на скатах с углом от 45°.

Выбрать оптимальное значение в данном случае сложно. Но при отсутствии возможности заложение крутой односкатной крыши в регионах с обильными снегопадами принимаются меры по ее укрепления (нагрузка на стропила неизбежно возрастает), заложению площадок для прохода по поверхности для сброса снега или монтажу дорогостоящих систем снеготаяния и водоотвода.

Отдельное внимание обращается на количество других выпадаемых осадков. Благодаря простому исполнению на односкатных крышах в принципе не задерживаются осадки (более того – из-за ускоренного схода на них всегда устанавливается надежные водосточные желоба). Но в районах с частыми дождями и градом уклон рекомендуют поднимать до 25-30°.

Характеристика материала кровли

При учете показателей герметичности и особенностей монтажа основным ориентиром служит указанный производителями минимально возможный уклон. Одновременно с ним уточняется тип и точный шаг обрешетки, величина нахлеста кровельных материалов по вертикали и горизонтали и минимальное число крепежей на один лист.

Рекомендуемые значения приведены в таблице:

Кровельный материалУгол наклона ската, °Дополнительные условия, возможные ограничения
Мягкая кровля и битумная черепицаОт 5-11 в зависимости от марки и типа, 15- оптимальное значениеМонтаж исключительно на сплошное основание при любом наклоне. На крутых скатах материал нуждается в дополнительных крепежах, верхний рекомендуемый предел — 25°
Еврошифер или ондулин5-10 при сплошной обрешетке, 10-15 – разряженной с шагом от 25 до -45 см, >15 при шаге в 60 смМатериал подчеркивает привлекательность односкатных конструкций, но не подходит для парусных и крутых крыш
Профнастил8-15 при сплошной обрешетке и промазке стыков силиконом, >15 –допускается монтаж на разряженную обрешетку, 20 – оптимальное значениеШаг обрешетки зависит от толщины и качества листа и варьируется в пределах 20-50 мм у профнастила средней жесткости, 60-100 – высокой. При больших весовых или ветровых нагрузках материал не должен быть тонким
ФальцОптимальный диапазон от 7 до 25Чем ниже уклон ската, тем жестче требования к обрешетке и гидроизоляции
МеталлочерепицаНе менее 15, исключения – при допуске производителя и принятие доп.мер. Оптимальный диапазон – 30-35Требования к шагу обрешетки регламентированы производителем, отклонения не допускаются
Натуральная и композитная черепица22-30
Асбестоцементный шиферОт 22 до 50

Отдельного упоминания заслуживает парусность кровельных материалов. Чем выше уклон крыши, тем тверже должны быть защищающие ее материалы. Для сравнения: лучшие показатели парусности имеет металлическая и натуральная черепица, худшие – легкий и гибкий ондулин.

Исключение представляет мягкая кровля, но на крутых скатах ее монтаж усложняется (в частности, как минимум в 1,5 раза возрастает число крепежей).

Пояснения к расчету односкатной крыши

Угол наклонаКалькулятор учитывает указанный угол и определяет его правильность для выбранного кровельного материала. Изменение угла наклона осуществляется путем изменения высоты подъема крыши.
Площадь поверхностиОбщая площадь кровли со свесами.
Вес кровельного материалаВес кровельного материала для покрытия всей крыши.
Количество изоляционного материалаКоличество изоляционного материала (длина рулона 15 метров, ширина 1 метр, нахлест 10 см).
Нагрузка на стропильную системуНагрузка кровельной системы с учетом ветровых и снеговых нагрузок выбранного региона.
Длина и количество стропилПоказывает длину стропильной ноги и количество стропил с учетом заданного шага.
Сечение, вес и объем стропилПараметры определяются с учетом кровельного материала, площади поверхности, угла наклона и региональных нагрузок.
Количество и объем досок обрешеткиВ калькуляторе используется стандартная 6 метровая доска. Объем просчитывается в кубических метрах.
Читать еще:  Односкатная крыша своими руками пошагово: особенности монтажа

Формула для расчета необходимых значений

Так как односкатные кровли обладают упором на стены, которые находятся на разном уровне высоты, то уклон обеспечивается еще на стадии возведения стен, корректируя высоту. В целом для возведения в строительных правилах принимаются значения 5-60°. В районах, в которых повышенный уровень снежного покрова значения уже варьируются в пределах 45-60°. Во время расчета угла наклона нагрузки от атмосферных осадков учитываться должны обязательно. Особенно это касается односкатных с их нюансами строения и прочности используемых материалов.

В расчетах можно использовать следующую формулу:

L стены =L длина ×tgA,

L стены – значение высоты фронтона;
L длина – значение длины стены;
А – угол наклона

В процессе строительства односкатной крыши нужно рассчитывать длину стропильных ног. Используется следующая формула

L стропил =L стены ÷sinA.

Для определения sinA и tgA следует использовать данные из такой таблицы:


Для примера проведем расчет.

Стена имеет длину 6 метров. Lдлина = 6 метров;

Наклон кровли составляет 25 градусов. А = 25°;

Определяем высоту стены: Lстены=6×tg25°=6×0,47= 2,82 метра;

Определяем длину стропил: Lстропил=2,82÷sin25°=2,82÷0,42= 6,7 метров.

Для того, чтобы получить наиболее достоверные значения к длине стопил нужно прибавить значения свесов. Именно они послужат дополнительной защитой.

Влияние типа материала на угол наклона

Важным фактором в определении правильного положения крыши является выбор материала для настила. К примеру, применяя мягкую кровлю, наклонный угол будет существенно меньше, нежели при перекрытии шифером.

Ондулин и профнастил

В первом и во втором случае показатель наклона может колебаться в пределах от 9 до 25 0 .

Кроме того, профлист можно использовать, если крыша постройки находится под углом от 5 0 . При наклоне более 10 0 , нахлест при укладке материала нужно увеличить, а в стыки нанести уплотнительную ленту.

Однако в варианте с ондулином не рекомендуется превышать показатель в 15 0 , дабы не усложнять процесс монтажа покрытия.

Обязательное условие использования этих видов материалов – это наличие постоянного воздухообмена в подкровельной части крыши.

Шифер

Для этого типа строительных изделий минимальный показатель наклона составляет 20 0 , максимальный – 30 0 .

От величины угла зависит и, каким будет нахлест между листами. Чем больше градус, тем сильнее каждый элемент накладывается друг на друга.

В случае с волнистым шифером, если угол наклона находится в пределах 10 0 , то обрешетка делается сплошной. При показателе выше 15 0 шаг составляет от 45 до 60 см.

Металлочерепица

При укладке под углом от 10 до 20 0 обязательно нужно обработать все стыки герметиком. Если же показатель находится в пределах 20–30 0 , такой надобности нет.

Другие виды

Гибкая черепица используется при наклоне крыши в 11–18 0 .

Для навеса из поликарбоната минимальным уклоном считается угол в 30 0 , а оптимальным показатель в 50 0 .

При использовании сэндвич-панелей для настила кровли необходимо придерживаться минимального уклона в 5 0 .Такой вариант подойдет, если поверхность сделана сплошным пролетом без стыков. В противном случае угол должен быть не меньше 7 0 .

Керамическая черепица применяется, если угол кровли составляет минимум 22 0 . Но поскольку материал имеет большой вес, для настила односкатных крыш используется довольно редко.


  • В чем измеряется угол уклона крыши

    Обозначение уклона кровли на чертежах может быть как в градусах, так и в процентах. Уклон крыши обозначается латинской буквой i .

    В СНиП II-26-76, данная величина указывается в процентах ( % ). В данный момент не существует строгих правил по обозначению размера уклона крыши.

    Единицей измерения уклона крыши считают градусы или проценты ( %). Их соотношение указаны ниже в таблице.

    Уклон крыши соотношение градусы-проценты

    градусы%градусы%градусы%
    1,75%16°28,68%31°60,09%
    3,50%17°30,58%32°62,48%
    5,24%18°32,50%33°64,93%
    7,00%19°34,43%34°67,45%
    8,75%20°36,39%35°70,01%
    10,51%21°38,38%36°72,65%
    12,28%22°40,40%37°75,35%
    14,05%23°42,45%38°78,13%
    15,84%24°44,52%39°80,98%
    10°17,64%25°46,64%40°83,90%
    11°19,44%26°48,78%41°86,92%
    12°21,25%27°50,95%42°90,04%
    13°23,09%28°53,18%43°93,25%
    14°24,94%29°55,42%44°96,58%
    15°26,80%30°57,73%45°100%

    Замер уклона крыши

    Измеряют угол уклона при помощи уклономера или же математическим способом.

    Уклономер — это рейка с рамкой, между планками которой есть ось, шкала деления и к которой закреплён маятник. Когда рейка находится в горизонтальном положении, на шкале показывает ноль градусов. Чтобы произвести замер уклона ската крыши, рейку уклономера держат перпендикулярно коньку, то есть в вертикальном уровне. По шкале уклономера маятник указывает, какой уклон у данного ската крыши в градусах. Такой метод замера уклона стал уже менее актуален, так как сейчас появились разные геодезические приборы для замеров уклонов, а так же капельные и электронные уровни с уклономерами.

    Математический расчёт уклона

    Можно рассчитать уклон крыши не используя геодезические и другие приборы для замеров уклона. Для этого необходимо знать два размера:

    • Вертикальная высота ( H ) от верхней точки ската (как правило конька) до уровня нижней (карниза)
    • Заложение ( L ) — горизонтальное расстояние от нижней точки ската до верхней

    При помощи математического расчёта величину уклона крыши находит следующим образом:

    Угол уклона ската i равен отношению высоты кровли Н к заложению L

    Для того, чтобы значение уклона выразить в процентах, это отношение умножают на 100. Далее,чтобы узнать значение уклона в градусах, переводим по таблице соотношений, расположенной выше.

    Чтобы было понятней рассмотрим на примере:

    Длина заложения 4,5 м, высота крыши 2,0 м.

    Уклон равен: i = 2.0 : 4,5 = 0,44 теперь умножим на × 100 = 44 %. Переводим данное значение по таблице в градусы и получаем — 24°.

    Зависимость от выбранного материала

    Разновидностей материалов, предназначенных для обшивки кровли, существует множество. Некоторые из них способны выдерживать значительные нагрузки, другие отличаются меньшим запасом прочности. К тому же сами рельеф и текстура материала могут способствовать задержке или сходу снега.

    Поэтому для каждого вида обшивки существует свой минимальный угол уклона ската.

    Определить его можно из технического паспорта материала. Для наиболее популярных видов обшивок значения этого показателя следующие:

    1. Металлочерепицу допускается укладывать на кровли с уклоном в 11-14° (в зависимости от марки). Некоторые производители советуют при не слишком больших наклонах промазывать стыки между листами специальными водостойкими составами.
    2. Штучные материалы (шифер и черепица) можно укладывать на кровли с минимальным углом в 22°. Эти материалы имеют большой вес, а потому под них следует использовать стропила большого сечения.
    3. Рулонными материалами допускается обшивать очень пологие кровли — от 2°. Но только в том случае, если они уложены в 3 слоя. Минимальный уклон для меньшего количества слоев — 15°.
    4. Ондулин должен быть уложен на крышу с уклоном не менее 6°. При обшивке этим материалом очень пологих крыш следует использовать сплошную обрешетку.
    5. Мягкую черепицу кладут на кровли с углом наклона от 11°. Под нее используется сплошная обрешетка.

    Пример расчета

    Длина стены дома: Lдлина=5 метров;

    Угол наклона крыши: А=25°;

    Определим высоту стены: Lстены=5×tg25°=5×0,47=2,35 метра;

    Определим длину стропил: Lстропил=2,35÷sin25°=2,35÷0,42=5,6 метра.

    Для получения достоверных результатов расчета следует к длине стропильной ноги добавить длину переднего и заднего свеса. Они будут служить оптимальной защитой дома от атмосферных осадков.

    Грамотный расчет кровли связан с эстетичным видом, который она будет иметь в результате окончания строительства. Большинство владельцев современных домов отдают предпочтение высоким крышам, придающим строению стройный классический вид. Еще одним их преимуществом является возможность обустройства просторной мансарды. Но, с финансовой точки зрения строительство пологой кровли обходится значительно дешевле, чем её островерхих аналогов.

    Особенности чертежей односкатной крыши

    Общая высота конструкции складывается из параметров: высота наиболее высокой стены, высота мауэрлата, высота верхнего выступа стропильной системы со всеми сопутствующими элементами кровли.

    Необходимые материалы для возведения

    Если вы не знаете, как рассчитать угол наклона кровли, необходимо изучить инструкцию. Ведь существуют некоторые особенности этого процесса. Прежде всего, необходимо обратить внимание на кровельный материал. Ведь каждый из них имеет свои допустимые нормы наклона.

    Наклон односкатной крыши в зависимости от материала:

    • Профнастил — 8 — 20 градусов;
    • Шифер – от 35 градусов;
    • Металлочерепица – от 25 градусов;
    • Фальцевая кровля – 18-35 градусов.

    При сооружении крыши самостоятельно, не следует делать угол ее наклона меньше 8 градусов. В таком случае возникает большая вероятность того, что под тяжестью снега крыша просто провалится.

    Минимальный наклон определен, теперь необходимо выровнять длину стен здания таким образом, чтобы образовался необходимый угол. Высчитывать угол односкатной кровли в таком случае лучше при помощи тригонометрических формул. Чтобы избежать ошибок, многие обращаются за помощью к специалистам. Они будут рассчитывать все особенности крыши. Другими словами, они сделают проект вашей крыши, где будут указаны все необходимые данные для возведения качественной и надежной конструкции.

    Потратив минимум времени, вы сможете самостоятельно соорудить односкатную крышу для своего дома. Этот процесс не трудоемкий. В результате вы получите надежный дом с рационально использованным внутренним пространством.

    голоса
    Рейтинг статьи
  • Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector