Рассчитать угол 35 градусов. Классификация конструкций крыши

В задаче «как определить угол наклона крыши», достаточно много неизвестных.

Найти решение для каждого из них можно будет в этой статье.

Она не для профессионалов. Она для тех, кто готов или уже взялся за освоение непростой профессии строителя.

Всё что ему потребуется так это возможность финансировать будущий проект и энтузиазм первопроходца в новом для себя деле.

Об остальном будет рассказано в дальнейшем.

Крыша – не только красивый элемент строящегося дома.

Это его долголетнее и комфортное существование.

Тёплое, уютное и сухое здание на долгие годы – главный девиз хорошей кровли.

Прежде чем остановить свой выбор на той или иной конструкции кровли, её будущий хозяин рассматривает множество .

Их много и все они имеют веские аргументы в пользу своего существования:

• Плоские кровли с углом уклона до3 0 . Широко применялись в типовом гражданском и промышленном строительстве. Требуют сложной, инженерной системы ливнёвой канализации. Необходима регулярная очистка от снега и мусора.
• Скатные конструкции – практичны и функциональны. В зависимости от выбранного угла наклона являются самоочищающимися. Предоставляют возможность использовать подкровельное пространство в различных целях. Вместе с тем, они сложны и дороже в изготовлении. Велики затраты при их ремонте.

В свою очередь скатные крыши могут быть как бесчердачными (мансардными) так и чердачными:

• Для чердачного варианта очень важным является их дальнейшее предназначение – с эксплуатацией или без.
• Для мансардного – будет она ломанная или простая. При ломаном варианте появляется необходимость, каким то образом, «обыгрывать» внутренние подпорки.

Эти же конструкции могут быть односкатными и двухскатными. Зная, как определить угол наклона крыши в градусах, удастся применить современные . А также, самым оптимальным образом использовать подкровельное пространство, без ухудшения несущих характеристик конструкции:

• Вальмовый вариант – один из наиболее практичных и устойчивых. В этом случае 2-е трапеции и 2-а фронтонных треугольника соединены в один конёк. При возведении потребуется профессиональный опыт и достаточный плотницкий навык.
• Полувальмовый вариант – когда фронтонные треугольники двухскатной крыши разбиваются на 2-е части. Каждая из этих частей находится под определённым углом к друг другу. При усложнённом монтаже и увеличении расходов дополнительных выгод, кроме эстетического впечатления, нет.
• Шатровый вариант вальмовой крыши – все скаты сходятся в одной, самой верхней, точке. Скорее дизайнерский, чем функциональный вариант. Хорош для домов, имеющих в плане квадрат или правильный, красивый многоугольник. Он эстетичен и обладает хорошими прочностными характеристиками.
• Многощипцовая конструкция крыши – чаще всего применяется для строений с формой сложного многоугольника в плане. Характерна сложной системой стропил и высокой стоимостью. Точный расчёт и хороший проект подчеркнут индивидуальность постройки.
• Купольная и конусная кровли – редко используемые виды крыш. Возможно их применение в виде дизайнерских решений при возведении сложных композиций.

Ими перекрывают только некоторые части строящегося здания – арки, въезды в , башенки.

Комбинированные варианты всех перечисленных конструкций. Это самая сложная, красивая и дорогая крыша. Обладая сложной системой водослива, она непрактична при эксплуатации и трудна при ремонте.

Что такое хорошая кровля? Это, прежде всего, прочная конструкция, высокая теплозащита и надёжное противостояние атмосферным осадкам. Если она при этом ещё и красива – значит, работа выполнена на славу.

Угол ската величина зависимая

Большинство вновь возводимых строений имеют свои, только им присущие, особенности. Это может быть уникальный , современный дизайн всего дачного ансамбля, великолепные погодные условия.

В соответствии с ними разрабатывается архитектурный проект основного здания. При этом крыша играет немаловажную роль при формировании общего впечатления от возводимого комплекса.

Вводные понятия для начинающего специалиста по кровлям

При проектировании крышного ансамбля отправным моментом всех прочностных расчётов является угол наклона «α» его скатов.

Этот угол принято измерять в градусах при проектировании и в процентах – при .

Он расположен между самим скатом и его горизонтальной проекцией.

Для плоской кровли он близок к 0 0 , при конусной – превышает 45 0 .

Процентный показатель угла α – это отношение высоты фронтона к горизонтальной проекции ската и умноженной на 100.

Этим показателем удобно пользоваться непосредственно при строительстве, практически на глаз. Без таблиц Брадиса, калькуляторов или смартфонов.

Поскольку ширина дома величина известная, то умножив её половину на процент уклона, получим фронтона. Теорема Пифагора позволит рассчитать величину стропил.

При этом нет необходимости пользоваться тригонометрическими формулами, как при градусных показателях. Хорошо запоминается и некоторые соотношение между процентами и углами – 45 0 это 100%, а 30 0 – 57,7 0 .

Иными словами 1% это 27′. Высота фронтона (катет) против угла 30 0 равен половине стропил (гипотенузы).

На практике, строители редко пользуются такими расчётами. Чаще применяют обычную бечёвку.

На середине фронтона прибивают (строго перпендикулярно) длинную рейку. Один конец бечёвки закрепляют на краю фронтона, а свободный конец поднимают на необходимую высоту по установленной рейке.

Выбранный таким образом угол измеряют угломером или изготавливают шаблон. Сделав засечку на рейке, получают для подпорных стоек конька.

Влияние внешних факторов

Ничего не будут стоить знания о том, как определить угол наклона крыши на глаз, если не иметь представления об условиях работы строящейся крыши. Любое их изменение немедленно приведёт к пересчёту «α». Самыми основными из них являются:

• Функциональное назначение подкровельной зоны. Если эта зона будет использоваться как жилое помещение, то угол наклона выбирают наибольший из допустимых вариантов, исходя из прочностных расчётов. В противном случае используют вариант с ломаной конструкцией. Если же это будет обычный чердак, то не следует «α» делать больше 25 0 .
• Ветровая нагрузка. При преобладающих умеренных ветрах (до 15 м/сек) уклон до 45 0 будет вполне уместен. Если же возможны шквальные порывы ветра большой силы (более 20 м/сек), то не следует выходить за рамки 25 0 . В любом случае надо использовать для информации карту зон ветрового давления. В зависимости от зоны (от 1а до 5) расположения будущей постройки, следует выбирать и конструкцию кровли.
• Атмосферные осадки. Воспользовавшись картой зон снегового давления (8 зон с нагрузкой от 120 до 480 кг/м 2) следует сопоставить соответствие угла наклона выбранной нагрузке с учётом поправочного коэффициента. При «α» до 25 0 зонная снеговая нагрузка остаётся без изменений (коэффициент – 1). При его значениях от 25 0 и до 60 0 – коэффициент 0,7. Если же «α» более 60 0 , то снеговая нагрузка в расчёт не принимается.
• Материалы верхнего слоя кровельного «пирога». При угле уклона «α» до 15 0 хорошо работает наплавляемый рулонный материал, уложенный в 2-а слоя. При «α» до 5 0 количество слоёв должно быть увеличено до 3-х. Черепица и обыкновенный шифер хорошо работают в диапазоне от 20 0 до 45 0 .

Правильно выбранный угол не только оптимизирует все перечисленные нагрузки, но и в сочетании с кровельным материалом обеспечит надёжную защиту дома.

Основы расчёта угла наклона

Однажды закончатся все процедуры по выявлению вредоносных факторов влияющих на долговечность, устойчивость и водонепроницаемость будущей кровли.

Нагрузки определены, выбран, назначено будущее предназначение подкровельного пространства. Осталось рассчитать угол «α» наклона скатов:

• Ветровая нагрузка, в соответствии с картой зон ветрового давления для района строительства, с порывами не более 15 м/сек, позволяет использовать угол «α» до 45 0
• Снеговое давление, в 5-ой климатической зоне, составляет 320 кг/м 2 . Для угла наклона до 45 0 действует понижающий коэффициент 0,75, что даёт результат удельной нагрузки 240 кг/м 2 . Подобная нагрузка будет в дальнейшем использована для расчёта шага и сечения стропил.

Угол «α» = 45 0 , при ширине дома 9 м. и высоте потолков 2 м, позволяет получить вертикальное сечение свободного пространства, под двускатной , равной 5,5 м 2 . При этом высота конька получается близкой к 5 м.

Уменьшив угол «α» до 35 0 , полезная площадь снизится до 3,5 м 2 , что вполне приемлемо. Но при этом снизится высота конька до 3,5 м. и значительно – парусность конструкции, стоимость , затраты на обслуживание.

В качестве покровного материала, для кровли с наклоном 35 0 , наиболее демократичным будет шифер, крашеный в соответствии со вкусом хозяина.

Вместе с тем следует отметить, что при таком угле наклона можно с успехом использовать и более современные материалы. К примеру, металлочерепицу можно укладывать, начиная с α = 10 0 , вот только стыки при этом необходимо герметизировать. Потребуется и увеличенный нахлёст.

Черепицу различных составов начинают применять при угле больше 20 0 . Единственное что следует при этом учитывать – ее не малый вес. Последнее замечание несколько ограничивает её применение. Но срок службы заслуживает восхищения – более 60 лет.

Гибкая битумная мало кого оставит равнодушным. Как по форме, так и цветовому оформлению она подходит для кровли любой конструкции. При угле α ≥ 18 0 не требует дополнительной гидроизоляции в виде подкладочного слоя.

А вот рулонный битумный материал мало подходит для выбранного угла. Особенно это касается южной стороны ската. При высоких температурах она может попросту сползти.

Выполняем расчёт стропильной ноги

В соответствии с курсом начальной школы, гипотенуза (стропильная нога) равна катету (половина ширины фронтона) умноженная на cos α.

Или в математическом виде – L = l/2: cos α.

Подставляя имеющиеся данные, получаем L = 9/2: cos 35 0 = 4,5: 0,819152044 = 5,5 м.

Аналогичным образом или по теореме Пифагора можно определить и высоту коньковых стоек.

Это . С его помощью можно проектировать надёжные и долговечные конструкции.

Но это прерогатива опытных конструкторов. Для начинающих же строителей важно иметь о нём представление и умение им пользоваться.

Как рассчитать угол кровли – что и как принять во внимание?

Качественная крыша дома состоит не только из новенького финишного покрытия, гордо демонстрируемого всем окружающим. Полноценный жилищный комфорт обеспечивается «слоеным пирогом» кровли, в котором найдется место гидроизоляции, парозащитному слою, отводу дождевых вод и даже утеплению дымохода . Конструкцию крыши необходимо разработать заранее, еще на стадии заливки котлована – размышления о методе ее обустройства после возведения стен ни к чему хорошему не приведут.

Тем более, что все исходные данные имеются заранее, и уже от этого расчета нужно планировать кровельные работы. Основными факторами для нашей калькуляции являются:

• Ветер – насколько он могуч именно в вашем районе, какова сила и преимущественные направления ветровых потоков. Чем сильнее ветер, тем больше давление на кровлю, тем жестче требования к стропильной конструкции, тем чаще и тщательнее следует крепить кровельную отделку . Однако сверхмалые углы наклона (порядка 10°) опасны вероятностью срыва всей кровли целиком при отдельных и очень сильных порывах ветра. Данное обстоятельство особенно важно при возведении односкатной крыши своими руками , для нее традиционен небольшой наклон;
• Интенсивность и количество осадков, причем опять же следует учитывать пиковые (максимальные) показатели за последние годы. Чем больше уклон крыши, тем легче снегу и дождю скатываться с нее в свободном падении, тем ниже требования к гидроизоляции. При углах «кровельного возвышения» в 40° снежные массы в принципе не могут удержаться на крыше, в самый сильный снегопад она радует яркостью своего финишного покрытия в море снежинок. Но чем больше угол наклона, тем больше площадь кровли, и тем она дороже, уже исходя из потребного количества расходных материалов. Да и ветер на крутую крышу давит сильнее (см. выше);
• Бюджет. Увы, но любое строительство всегда обходится куда дороже первоначальной сметы, ввиду объективных сложностей и субъективных осложнений. К завершающему моменту кровельных работ можно подойти в состоянии денежного истощения. Придется переделывать проект (к примеру) с помпезной металлочерепицы на бюджетный профнастил. А любая строительная переделка «на ходу» чревата снижением надежности, долгостроем и ущербом для жилищного комфорта.

Поэтому финансовый расчет крыши не менее важен, чем конструктивный . Запланируйте бюджетные траты на выбранную кровлю вместе со стропилами, утеплением и другими ингредиентами, не отклоняйтесь от согласованного проекта в угоду экономии. Или экономьте заранее, но не во время работ на крыше.

Что же касается конструктивного расчета углов возвышения крыши, то он сводится к нахождению баланса между ветровым фактором (надо сделать пониже), снежно-дождевым аспектом (надо сделать повыше), бюджетными обстоятельствами (надо пониже) и респектабельным видом (надо повыше). Получаемое значение обычно лежит в пределах от 15 до 45°, если говорить о собственных жилых домах, исчисляется оно для каждого строения индивидуально.

Калькулятор крыши дома и пример его конкретного использования

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.

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 = 35.25 кг/м 2 . Суммарная нагрузка на кровлю жилых домов допускается в пределах 50 кг/м 2 , 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 0.47. Все значения этих углов имеются в обыкновенных, известных из школьного детства таблицах Брадиса . Остается умножить установленный коэффициент на половинную ширину дома: 5*0.47 = 2.35 метра. Такова требуемая высота конька для крыши шириной 10 метров, с уклоном в 25° и планируемой нагрузкой на кровлю в 35.25 кг/м 2 .

Калькулятор расчёта угла наклона крыши

Расчет угла наклона крыши закончен – чем и как будем крыть?

Зачастую требуется решить обратную задачу – не как рассчитать двухскатную крышу или иную новую конструкцию кровли, а как работать по уже построенному зданию с готовой стропильной системой. То есть требуемый угол наклон не просто посчитан, но и воплощен уже до нас, осталось выбрать материал для надежной и долговечной крыши. Для этого пригодятся следующие рекомендации:

• К конструкциям малых уклонов (обычно такие возводятся над вспомогательными и хозяйственными постройками) величиной от 3° до 10° лучше всего применить обыкновенный рубероид. Столь незначительный наклон наверняка потребует укрепления каркаса, причем вместо деревянных реек лучше сварить металлический каркас;
• При углах возвышения от 10° до 20° хорошую гидроизоляцию обеспечивает битумная заливка с засыпкой гравия или крупнозернистой крошки под рубероид. Такие пологие крыши редко утепляются рулонной пленкой изоляции, так как она требует дополнительной защиты – например, посредством регулярной окраски профнастила специальными защитными составами;
• Для вальмовых крыш с наклоном до 30° подойдет любая листовая кровля или черепица, однако понадобится герметизация всех стыков утеплителя и тщательный контроль за гидроизоляционным слоем, который тоже придется склеивать или сваривать. Обычно вальмовые крыши и сооружаются в столь привычном виде «остроконечного колпака» по причине сложности и дороговизны утепления и гидроизоляции пологих конструкций;
• Крышу с наклоном от 25° можно отделывать любым из известных кровельных материалов, такое возвышение обеспечивает хорошее скольжение снега и умеренную нагрузку ветра. Необходимо помнить, что герметизация стыков между листовыми элементами кровли (тем же профнастилом или металлочерепицей) обеспечивает минимальную нагрузку на внутреннюю гидроизоляцию – что означает долгую эксплуатацию без нежелательного и трудоемкого ремонта под крышей дома своего.

Крыша дома должна быть надежной и красивой, а возможно это при правильном определении ее угла наклона для данного вида кровельного материала. Как рассчитать угол наклона крыши — в статье.

Назначение подкровельного пространства

Перед расчетом угла наклона крыши надо определиться с тем, как будет использоваться чердачное помещение. Если вы планируете сделать его жилым, угол наклона придется делать большим — чтобы помещение было просторнее, а потолки выше. Второй выход — делать ломанную, . Чаще всего такую крышу делают из двухскатной, но может она иметь и четыре ската. Просто во втором варианте очень уж сложной получается стропильная система и без опытного проектировщика просто не обойтись, а большинство предпочитает делать все самостоятельно, своими руками.

При увеличении угла уклона кровли стоит помнить несколько вещей:

Это не значит, что крыши с малым уклоном лучше. Они обходятся по материалам дешевле — меньше площадь кровли, но имеют свои нюансы:

• Требуют мер по снегозадержанию чтобы предотвратить лавинообразный сход снега.
• Вместо снегозадержателей можно сделать обогрева кровли и — для постепенного таяния снегов и своевременного отвода воды.
• При малом уклоне велика вероятность того, что влага будет затекать в стыки. Это влечет за собой усиленные меры по гидроизоляции.

Так что кровли с малым уклоном — тоже не подарок. Вывод: рассчитать угол наклона крыши надо так, чтобы найти компромисс между эстетической составляющей (дом должен смотреться гармонично), практической (при жилом подкровлельном пространстве) и материальной (расходы необходимо оптимизировать).

Угол наклона в зависимости от кровельного материала

Крыша на доме может иметь практически любой вид — может иметь низкие скаты, может — почти отвесные. Важно при этом правильно рассчитать ее параметры — сечение стропильных ног и шаг их установки. Если вы хотите уложить на крышу определенный вид кровельного материала, принимать во внимание надо такой показатель, как максимальный и минимальный угол наклона для данного материала.

Минимальные углы прописаны в ГОСТе (смотрите таблицу выше), но часто производители дают свои рекомендации, так что желательно определиться с конкретной маркой еще на стадии проектирования.

Чаще угол ската крыши часто определяют исходя из того, как сделаны они у соседей. С практической точки зрения это правильно — условия у близлежащих домов аналогичны, и, если соседские крыши стоят хорошо, не текут, можно взять за основу их параметры. Если же по соседству нет крыш с тем кровельным материалом, который вы планируете использовать, можно начать расчеты со средних значений. Они приведены в следующей таблице.

Как видите, в графе «как делают» в большинстве случаев есть солидный диапазон. Так что имеется возможность варьировать внешний вид здания даже с одинаковой крышей. Ведь кроме практической роли крыша еще и украшение. И при выборе угла ее наклона немаловажную роль играет эстетическая составляющая. Сделать это проще в программах, дающих возможность отобразить объект в объемном изображении. Если воспользоваться этой методикой, то рассчитать угол наклона крыши в данном случае — выбрать его из определенного диапазона.

Влияние климатических факторов

На угол наклона кровли влияет количество снега, выпадающее за зиму в конкретном регионе. Также при проектировании учитываются ветровые нагрузки.

Все более-менее просто. По данным многолетних наблюдений вся территория РФ разделена на зоны с одинаковой снеговой и ветровой нагрузкой. Эти зоны нанесены на карты, закрашены разными цветами, так что ориентироваться несложно. По карте определяете местоположение дома, находите зону, по ней — значение ветровой и снеговой нагрузки.

Расчет снеговых нагрузок

На карте снеговых нагрузок стоит две цифры. Первая используется при расчете прочности конструкции (наш случай), вторая — при определении допустимого прогиба балок. Еще раз: при расчете угла наклона кровли пользуемся первой цифрой.

Основная задача расчета снеговых нагрузок — учесть планируемый уклон кровли. Чем круче скат, тем меньшее количество снега может на нем удержаться, соответственно, меньшее сечение стропил или больший шаг их установки потребуется. Для учета этого параметра вводятся поправочные коэффициенты:

• угол наклона менее 25° — коэффициент 1;
• от 25° до 60° — 0,7;
• на крышах с уклоном более 60° снеговые нагрузки не учитываются — снег не удерживается на них в достаточных количествах.

Как видим из списка коэффициентов, изменяется значение только на крышах с углом наклона 25° — 60°. Для остальных это действие смысла не имеет. Итак, чтобы определить действительную снеговую нагрузку на планируемую крышу, берем значение, найденное по карте, умножаем на коэффициент.

Например, рассчитываем снеговую нагрузку для дома в Нижнем Новгороде, угол уклона кровли — 45°. По карте это 4-ая зона, со средней снеговой нагрузкой 240 кг/м 2 . Крыша с таким скатом требует корректировки — найденное значение умножаем на 0,7. Получаем 240 кг/м 2 * 0,7 = 167 кг/м 2 . Это — только часть расчета угла наклона крыши.

Расчет ветровых нагрузок

Влияние снега высчитать просто — чем больше снега в регионе, тем больше возможные нагрузки. Предсказать поведение ветра намного сложнее. Можно только ориентироваться на преобладающие ветра, местоположение дома и его высоту. Эти данные при расчете угла наклона кровли учитываются при помощи коэффициентов.

Положение дома относительно роза ветров имеет большое значение. Если дом стоит между более высокими зданиями, ветровые нагрузки будут меньше, чем в том случае, когда он находится на открытой местности. Все дома по типу расположения делят на три группы:

• Зона «А». Дома, находящиеся на открытой местности — в степи, пустыне, тундре, на берегах рек, озер, морей и т.п.
• Зона «Б». Дома находятся в лесистой местности, в небольших городках и поселках, с препятствием для ветра высотой не более 10 м.
• Зона «В». Здания, которые находятся в районах плотной застройки, высотой не менее 25 м.

Дом считается принадлежащим к данной зоне, если указанное окружение находится на расстоянии не менее 30-кратной высоты дома. Например, высота дома 3,3 метра. Если на расстоянии 99 метров (3,3 м * 30 = 99 м) находятся только небольшие одноэтажные дома или деревья, он считается принадлежащим к зоне «Б» (даже если территориально находится в крупном городе).

В зависимости от зоны, вводятся коэффициенты, учитывающие высоту здания (приведены в таблице). Потом их используют при расчете ветровой нагрузки на крышу дома.

Например, рассчитаем ветровую нагрузку для Нижнего Новгорода, одноэтажный дом находится в частном секторе — относится к группе «Б». По карте находим зону ветровых нагрузок — 1, ветровая нагрузка для нее 32 кг/м 2 . В таблице находим коэффициент (для зданий ниже 5 метров), он равен 0,5. Перемножаем: 32 кг/м 2 * 0,5 = 16 кг/м 2 .

Но это еще не все. Надо еще учесть аэродинамические составляющие ветра (при определенных условиях он стремиться сорвать крышу). В зависимости от направления ветра и его воздействия кровлю, ее делят на зоны. В каждой из них возникают разные нагрузки. В принципе, в каждой зоне можно ставить стропила разного размера, но так не делают — это неоправданно. Для упрощения расчетов рекомендуют брать показатели из самых нагруженных зон G и H (смотрите таблицы).

Найденные коэффициенты применяют к рассчитанной выше ветровой нагрузке. Если коэффициента два — с отрицательной и положительной составляющей, считается оба значения, а потом они суммируются.

Найденные значения ветровых и снеговых нагрузок являются основой для расчета сечения стропильных ног и шага их установки, но не только. Суммарная нагрузка (вес конструкции кровли + снеговая + ветровая) не должна превышать 300 кг/м 2 . Если после всех расчетов сумма у вас получилась больше, надо или выбирать более легкие кровельные материалы, или уменьшать угол наклона кровли.

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).

Крыша и ее части

Крыши делятся на односкатные и многоскатные. В свою очередь, у многоскатных крыш есть свои подвиды (в зависимости от количества и расположения скатов): вальмовая, шатровая, мансардная, щипцовая и другие.

Конструктивно любая крыша делится на две части: несущая (стропила, фермы, панели) и ограждающая кровля (оболочка). Для выполнения своих защитных функций крыши строятся под некоторым углом (уклон ската) к горизонту. Угол может измеряться в градусах или в процентах. Прилагаем таблицу перевода одних единиц измерения в другие (см. таблицу). Если уклон не превышает 3-5 градусов (в процентах 5-9), то крыша называется плоской. Для больших углов получаем скатные крыши (скат - наклонная плоскость). По форме, в зависимости от количества скатов, крыши делятся на односкатные и многоскатные. В свою очередь, у многоскатных крыш есть свои подвиды (в зависимости от количества и расположения скатов): вальмовая, шатровая, мансардная, щипцовая и другие.

Что же влияет на этот параметр крыши?

1. Сила ветра - чем больше уклон, тем большую величину ветровых нагрузок выдерживает крыша.
2. Атмосферные осадки - для регионов с большим количеством осадков в виде снега, дождей рекомендуются крутые крыши, препятствующие скоплению снега, листьев, грязи.
3. Кровельное покрытие - для каждого материала покрытия рекомендуется свой оптимальный наклон.
4. Архитектурные предпочтения - по местным традициям в разных регионах предпочтение отдается той или иной конструкции.

Уклон кровли: факторы влияния

Остановимся более подробно на каждом из факторов.

Ветровая нагрузка. Параметр, прямо пропорциональный углу ската: чем больше наклон, тем большее сопротивление ветру оказывает крыша, но и тем выше вероятность того, что покрытие может быть разрушено. Малый угол ската - меньше сопротивление, но в этом случае ветер проникает под стыки и может сорвать листы кровли. Специалисты рекомендуют для районов с частыми сильными порывами ветра угол ската - 15-20 градусов (в процентах 27-36), для местности с несильными ветрами - 35-40 (в процентах 70-84).

Дождь и снег. Чем больше уклон ската, тем быстрее и лучше сходит снег и уходит вода. Практика показывает, что для районов с большим количеством осадков самый оптимальный вариант - 45 градусов, а для небольших осадков достаточным будет угол в 30 градусов. При меньшей величине уклона кровли вода может загоняться под стыки и нарушать герметичность кровли даже при небольшом ветре.

Материал для кровли. Самый важный фактор, при правильном учете которого кровля будет служить долго и надежно. Укажем рекомендуемые углы наклона.

1. Штучные материалы: черепица и шифер. Для керамической и битумной черепицы наименьший уклон - 11 градусов. Для шифера (асбоцементные листы) - 9 градусов. Такие скаты предотвращают накапливание и просачивание воды на стыках.
2. Рулонные материалы - рубероид, рубемаст, мембранное покрытие и другие. Кровля состоит из нескольких слоев: небольшой уклон (2-5 градусов) - 3,4 слоя, больший угол (до 18) - 2 слоя. Материалы достаточно дешевы, легко укладываются, ремонтируются, но недолговечны и требуют для скатной кровли сплошной обрешетки (конструкция из досок, на которую крепится кровля).
3. Профнастил - рекомендуемый угол наклона составляет 12 градусов. При меньших углах необходимо проклеивать стыки кровли герметиками.
4. Ондулин - облицовочный и кровельный материал. Оптимальный угол ската - 5-6 градусов.

Отметим, что перечисленные материалы обладают своими относительными преимуществами и недостатками для разных климатических и температурных условий, разных строений, разных конструкций крыши и, наконец, разных предпочтений и возможностей хозяина постройки. Но, в любом случае, чтобы рассчитать количество материала, обязательно надо учитывать указанные минимальные или оптимальные углы ската кровли.

Самостоятельный математический расчет элементов крыши

Таблица преобразования градусов в проценты.

Рассмотрим примеры практического применения таблицы преобразования градусов в проценты. Чтобы найти высоту конька (точки соединения скатов) математическим способом, применим следующий алгоритм.

Пусть ширина строящегося дома составляет 8 метров. После выбора материала кровли, учета климатических условий, бюджетных возможностей определяем, что угол уклона должен составлять 24 градуса. Берем половину ширины дома (4 метра), умножаем на 44,5 (из таблицы для угла в 24 градуса) и делим на 100. Получаем результат: 4*44,5/100 = 1,78 м. Примерно 1,8 м - это и есть высота конька, на которую должны быть подняты стропила.

Таким образом, варьируя материал (ассортимент широко представлен на современном рынке) согласно климатическим условиям и бюджету, вы сами сможете выбрать нужный уклон кровли и рассчитать высоту крыши, используя в качестве инструментов только рулетку, угольник и калькулятор.

Бывают случаи, когда необходимо уже готового строения. Найти его несложно по следующей формуле: i = H / L, где i - уклон кровли, H - высота конька, L - половина пролета (ширины здания). Если нужно произвести расчет в процентах, то применяем формулу: i = H / L * 100%.

Уклон = 1,78 / 4 * 100% = 44,5%

Из таблицы преобразования “градусы в проценты” для 44,5% находим величину 24 - градусная мера.

Вот так, доступно и просто вы можете самостоятельно посчитать параметры кровли: ее уклона, формы, материала.

Крыши зданий и сооружений делятся на две категории: плоские и наклонные. В этой статье будет разбираться со второй позицией, а точнее, с углом наклона крыши: какие характеристики влияют на данный параметр, какие кровельные материалы под каким углом кровли укладываются, в каких единицах изменяется угол наклона скатов. Разобравшись в полученной информации, Вы легко сможете контролировать правильность сооружения крыши вашего дома.

Единицы измерения угла ската

Из школьного курса геометрии все знают, что величина любого угла измеряется в градусах. Уклон кровли в этом случае – не исключение. Но необходимо обозначить, что в технической литературе, в ГОСТах и справочниках встречают и другие единицы измерения. А именно: проценты и отношения сторон.

В первую очередь надо обозначить, что подразумевают под углом ската крыши. На фото ниже он обозначен латинской буквой альфа.

В строительной сфере крыши с углом наклона выше 50° встречаются редко. К ним можно отнести башенки в готическом стиле или нижние скаты мансардных кровель. В основном максимальный параметр – 45°.

Что касается двух других единиц измерения, то отношение сторон – это так называемая упрощенная дробь. В ее основе лежат два размера: высота крыши, на фото она обозначена буквой «Н», и проекцией ската, обозначенная буквой «L». Соотношение должно быть таким: Н/L.

Добавим, что проекция длины ската – это, по сути, половина ширины дома, если крыша двускатная симметричная, или полная ширина, если крыша односкатная. При этом угол наклона так и пишется дробью, к примеру, 1:3.

В некоторых конструкций обозначение дробью неудобно. К примеру, если она выглядит вот так: 4:13. Поэтому используют процентное исчисление. Оно рассчитывается таким образом:

4:13х100=30,77%

Уклон кровли в процентах и градусах используется профессиональными строителями чаще, чем отношение сторон, потому что такое обозначение применяется в справочниках и технической литературе. То есть это чисто технические единицы измерения. Хотя перевести из одной единицы измерения в другую не сложно. На фото ниже показан перевод из градусов и отношении я сторон и наоборот.

Пропорции соотношения градусов к размерам крыши

Если есть необходимость перевести градусы в проценты, то, исходя из рисунка выше, можно сделать несколько математических выкладок. За 100% берется угол, равный 45°. Теперь можно найти, сколько градусов в одном проценте. Для этого надо:

45/100=0,45°. Переводим в минуты, получается 27’. То есть 1% – это 27 градусных минут.

Можно подойти к решению поставленной задачи с обратной стороны. То есть перевести градусы в проценты. Здесь обратное соотношение:

100/45=2,22%

Получается так, что в одном градусе 2,22%.

На нашем сайте Вы можете найти контакты строительных компаний, которые предлагают услугу . Напрямую пообщаться с представителями можно посетив выставку домов «Малоэтажная Страна».

Зависимость угла наклона ската и типа кровельного материала

Вышу уже говорилось о двух разновидностях кровель: плоские и наклонные. Но надо отметить, что у плоских кровель тоже есть свой угол, который варьируется в диапазоне 0-5°. Скатные крыши делятся на две подгруппы (деление условное):

с небольшим уклоном – от 6 до 30°;

с крутым уклоном – больше 30°.

Распределение кровельных материалов по крутизне ската

У каждого вида кровельных конструкций есть свои преимущества и недостатки. К примеру, плоские – это небольшая площадь покрытия, что позволяет сэкономить на кровельном материале (его количестве). Но при этом такая конструкция потребует проведения усиленной гидроизоляции. Крутые скаты – это беспроблемное схождение атмосферных осадков, но высокая парусность конструкции, что потребует от ее сооружения усиления стропильной системы.

Учитывая это, необходимо строго подходить к выбору кровельного материала. Их производители обязательно информируют потребителей, при каком минимальном уклоне кровли их можно использовать. На фото ниже показана диаграмма распределения кровельных материалов по углам скатов.

Как видно из диаграммы, на плоских крышах обычно используют рулонные материалы в виде рубероида или толи. Хотя нет никаких противопоказания применения листовых или плитных изделий: шифер, профнастил, листовое железо, собираемое фальцовым способом. А вот штучный кровельный материал лучше на крышах крутизною меньше 15° не использовать. Есть высокая вероятность проникновения воды через стыки элементов покрытия.

Значение угла кровли в градусах и процентах по отношению к типу кровельного материала

Конструктивные особенности крыши в зависимости от угла наклона

Если в проекте дан уклон крыши, то рассчитать ее высоту не составит труда. А этот параметр – один из самых важных, потому что он определяет высоту конька. Этот элемент кровельной конструкции – точка отправления в сооружении крыши в целом. Потому что при строительстве сначала выставляют уровень расположения конька, и уже под него режут пиломатериал: опорные стойки. Отсюда же рассчитывают длину стропильных ног.

Сложность расчета заключается в том, что не все помнят тригонометрию, формулы которой используются для расчетов длин элементов кровельного сооружения. В основе формул лежат тригонометрические функции: синус, косинус, тангенс, катангенс.

К примеру, как определить высоту конька (соответственно и крыши) через синус и тангенс:

sin α = H/S, где «S» – это длина ската. Соответственно высота конька будет равна: Н=S x sin α.

tg α = H / L , то есть Н= l x tg α

Точно также можно определить длину ската, или, зная оба параметра, можно рассчитать угол наклона крыши. Все параметры конструкции взаимосвязаны, так что, зная два из них, можно определить третий.

Кстати, определяя параметры крыши, можно обойтись и без угла наклона. Для этого используется формула Пифагора. Вот ее формула:

S 2 = H 2 + L 2

Меняя местами значения, находится необходимая величина.

У Вас может возникнуть вопрос, связанный со значением величин тригонометрических функций. Они в свободном доступе есть, но чтобы Вы их не искали на просторах интернета и не тратили свое время, предлагаем таблицу:

Значения тригонометрических функций от величины угла

Добавим, что тригонометрические функции упрощают проведения расчетов кровельных конструкций. Если правильно ими пользоваться и уметь набрасывать на бумаге эскизы крыш (имея воображение в плане конструктивного расположения ее элементов), то можно легко рассчитать размеры каждого элемента.

Это касается не только одно- или двускатных сооружений. Также легко можно будет рассчитать и элементы вальмовых или мансардных крыш. Просто придется разбить их сложные конструкции на простые.

Влияние угла наклона на объем помещения мансарды

Если дом возводится с мансардой, то угол наклона скатов приобретает прикладное значение. И здесь соотношение прямое, то есть чем больше угол, тем больше объем мансарды. Чтобы было понятно, на фото ниже это хорошо видно.

Соотношение угла наклона скатов к объему мансардного помещения

Приведем пример, основанный на верхнем рисунке. Здесь четко видно, что высота помещения зависит от параметров наклона крыши. При этом надо учитывать, что оптимальная высота не должна быть меньше 2,5 м. А значит, угол наклона скатов мансарды минимально должна быть 25°. Но обратите внимание, что при таком расположении элементов кровли не учтен объем помещения. То есть ширина комнаты не будет больше 3 м. Это притом, что ширина дома – 10 м. Получается, что используется всего лишь 30% от пространства.

А значит, надо увеличивать значение угла. И чем больше он, тем больше полезная площадь мансарды. Но здесь есть обратная сторона медали. Увеличивая угол, увеличивается высота конька. А это расходы стройматериалов на возведение крыши, плюс увеличение парусности конструкции. Поэтому очень важно найти золотую середину. К примеру, 40° практически решают все проблемы.

Чтобы отойти от этих проблем раз и навсегда, строители давно применяют совершенно другую конструкцию. Она сложна и в сооружении, и в проведении расчетов, но этот вариант решает проблему полезной площади помещения, не увеличивая высоту крыши.

Видео описание

Расчет высоты конька и угла наклона крыши:

Заключение по теме

Проведение расчетов кровельной конструкции – прерогатива специалистов. Потому что правильный расчет, того же угла наклона, это надежность крыши в целом. Но ориентироваться в некоторых технических понятиях будет полезно и владельцам строящихся домов.