Как рассчитать угол наклона крыши — советы

Устройство душевой кабины с поддоном

Рассчитываем его величину

Для односкатной

Поскольку односкатная крыша опирается на стены, имеющие разную высоту, то формирование заданного угла наклона производят, просто поднимая одну из стен.

Проводим вдоль стены перпендикуляр L сд, берущий свое начало в точке, где оканчивается короткая стена и опирающийся на стену, имеющую максимальную дину.

В итоге образуется прямоугольный треугольник.

Для того, чтобы рассчитать длину стороны L bc, надо воспользоваться тригонометрической формулой.

Если длина стены L сд равняется 10 метрам, то, чтобы получить угол наклона 45 градусов, длина стены L bc должна ровняться 14.08 метра.

Для двускатной

Принцип расчета для двускатной крыши похож на предыдущий принцип.

Рассмотрим пример

Катет С – это половина ширины здания.

Катет а – это высота от перекрытия до конька.

Гипотенуза является длиной ската.

Если нам известны любые два параметра, то величину угла наклона можно легко рассчитать с использованием калькулятора.

Если ширина равна 8, а высота – 10 метров, то следует пользоваться формулой:
cos A = c+b

Ширина с = 8/2 = 4 метра.

В итоге формула выглядит так:

cos A = 4/10 = 0.4

По таблицам Брадиса находим значение угла, которому соответствует данная величина косинуса.

Он равняется 66 градусов.

Для четырехскатной

И снова не обойтись без рулетки и таблиц Брадиса.

Зная несколько параметров, можно без проблем вычислить другие.

В том числе и угол наклона четырехскатной крыши.

Следует помнить о том, что все размеры необходимо снимать максимально точно.

А измерить уклон уже построенной крыши поможет специальный инструмент — уклономер.

Ведь если вы ошибетесь, то углы наклона, длины и площади могут быть не верны.

А значит, вы ошибетесь в количестве требуемого материала или прочность кровли окажется ниже запланированной.

Посмотрите видео об уклоне скатов.

Что еще почитать по теме?

Зачем измеряют угол уклона покрытия и от каких факторов зависит эта величина

Угол ската крыши — это геометрическое образование пересечения двух плоскостей. Под ними подразумевается горизонтальная плоскость и аналогичная поверхность ската.

Итак, зачем измерять угол крыши:

  1. Измерение строительного азимута, в первую очередь, позволяет «прикинуть» целесообразность устройства крыши с учетом выбранного материала кровли, климатических особенностей, предназначения чердака и конструкции самого навеса.
  2. К тому же, после проведения расчетов можно не только рационализировать предстоящие финансовые расходы, но и удостовериться в правильности и надежности проектирования, которое не повлечет за собой убытки из-за протеканий, обвалов, трещин стропил и прочих казусов.
  3. Уклон крыши принимается в зависимости от двух параметров — первое касается погодных условий и объемов осадков, а второе характеризуется спецификой типа кровли. Соответственно, когда речь идет о северных и снежных районах, тогда будущей крыше придется бороться с приличными нагрузками. С подобными сложностями не по наслышке знакомы жители горных областей.
  4. Некоторым крышам приходится выдерживать снежные покровы по 6-8 месяцев в году. В сложившихся условиях владельцам заснеженных домиков существенно упростили жизнь более крутая степень наклона. В свою очередь такие строительные пеленги позволяют вальме рационально бороться с осадками и их последствиями в виде талой воды. Также с таким подходом возрастают размеры полезной площади.

При увеличении угла уклона кровли стоит помнить несколько вещей:

  • Значительно увеличиваются расходы на кровельные материалы — возрастает площадь скатов.
  • На большие скаты сильнее воздействует ветровая нагрузка. Если сравнивать нагрузку на одном и том же доме с углом в 11° и в 45°, во втором случае она окажется больше почти в 5 раз. Чтобы кровля могла противостоять таким нагрузкам, стропильную систему делают усиленную — ставят балки и стропила большего сечения с меньшим шагом. А это — увеличение ее стоимости.
  • Если угол наклона ската больше 60°, снеговые нагрузки не учитываются — осадки скатываются и не задерживаются. Но при устройстве ломанной мансардной крыши снеговые нагрузки учитываются при расчете верхней ее части — там плоскости имеют уклон менее 60°.
  • Не все кровельные материалы могут использоваться на крутых скатах, так что внимательно сморите на максимальный угол наклона, с которым могут данные крыши использоваться.

Угол наклона отображен через отношение высоты конька и половины ширины здания

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 водосточной системы — 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).

Общие характеристики профнастила

Профнастил создается из холоднокатаной рулонной стали, которая впоследствии обрабатывается цинковым сплавом и наружным покрытием. Для покрытия металлических листов могут использоваться полимерные составы или различные лакокрасочные изделия. Последним этапом создания профнастила является профилирование – процесс придания металлу определенной формы профиля, которая обеспечивает прочность и несущую способность готовых изделий.

Все профильные листы делятся на три основных категории:

  1. Стеновые. Изделия этой группы имеют минимальную прочность, которая обуславливается небольшой толщиной металла и низким профилем. Стоимость стеновых листов невелика, но и использовать их можно только для создания вертикальных поверхностей или небольших навесов.
  2. Несущие. Такие листы имеют усиленные ребра жесткости, за счет которых обеспечивается высокая прочность и несущая способность. Высота профиля несущих листов может доходить до 114 мм, что позволяет использовать данный вид изделий при монтаже кровельных конструкций с большой площадью и длинными пролетами.
  3. Универсальные. Как следует из названия, универсальные профильные листы подходят для решения широкого круга задач. Характеристики таких листов варьируются в довольно широких пределах, и при желании всегда можно подобрать оптимальный вариант.

Независимо от вида, профильные листы можно использовать в кровельных конструкциях, если высота профиля превышает 20 мм, а минимальный уклон для профнастила составляет 8 градусов.

Асплениум: фото, описание растения, виды, уход в домашних условиях

Как учитывается угол наклона при расчете стропильной системы

Расчет состоит из нескольких этапов, каждый имеет свои требования и учитывает определенные условия.

Шаг 1. Расчет нагрузки на погонный метр стропильной ноги. Мы уже упоминали, что от показателей угла наклона во многом зависит распределение усилий. Стропильная нога условно принимается за балку с двумя или несколькими точками упора, от угла наклона зависят значения продольных и поперечных усилий. Каждое отдельное усилие определяется после построения эпюры как катет прямоугольного треугольника. При этом угол наклона играет важную роль, именно его значение синусов, косинусов и тангенсов используются для определения нагрузок.

Разложение нагрузки на стропила на вертикальную и горизонтальную составляющие

Для расчета суммарной нагрузки нужно расстояние между точками упора стропильных ног умножить на расстояние между стропильными ногами и на суммарную нагрузку. С учетом значения этой силы строится эпюра. Но на практике расчеты по эпюрам не нужно делать, в СНиПе есть таблицы с готовыми данными.

Шаг 2. Определение площади сечения пиломатериалов, используемых для изготовления стропильных ног. Это очень важный этап расчетов. Исходные данные надо брать из ГОСТа 24454-80, прочность материалов дана с учетом вида древесины. Для стропильных ног универсальными считаются доски толщиной 50 мм, ширина подбирается в зависимости от ранее рассчитанных нагрузок.

Таблица размеров и других параметров стропил

С учетом величины угла наклона по формулам рассчитывается ширина доски, исходные данные – толщина стропилины.

Оптимальный шаг и сечение стропил под металлочерепицу

Имейте в виду, что максимальная длина стропилины – это не общая длина, а расстояние между соседними упорами. Упорами смогут быть как вертикальные стойки, так и раскосы или различные стяжки.

Элементы стропильных систем

Еще раз напоминаем, что во время расчетов параметров стропилины надо брать максимальное расстояние, одна нога может иметь несколько опорных точек. Этот общий подход используется для расчетов на прочность любых конструкций, всегда берется самое слабое и наиболее нагруженное место. Только так можно с достаточным запасом прочности и устойчивости спроектировать стропильную систему.

Во время непосредственного строительства кровельщики могут увеличивать количество упоров или уменьшать расстояние между ними и за счет этого дополнительно повышать устойчивость конструкции. Но категорически запрещается уменьшать количество опорных элементов или увеличивать расстояние между опорными точками. Такие действия обязательно приведут к деформации крыши. Она может случиться как сразу после окончания кровельных работ, так и через несколько лет после начала эксплуатации здания.

Монтаж стропильной системы двухскатной крыши должен производиться по проекту

На основании расчетов определяется минимальная ширина доски для стропил при толщине 50 мм с учетом оптимального угла наклона скатов. Это значение никогда не будет стандартным, окончательно выбирать доску нужно с запасом по ширине. К примеру, если у вас получилось 90 мм, то доску надо брать 100 мм, если 120 мм, то ширина стропильной ноги должна быть 150 мм. За счет такого подхода компенсируется возможное уменьшение прочности пиломатериалов. Дело в том, что в мире не существует двух досок с полностью одинаковыми свойствами. На механическую прочность оказывает влияние огромное количество факторов, не поддающихся расчетам. Никто не знает, сколько именно трещин или сучков будет иметь доска на расчетном участке, есть ли заболонь или иные пороки развития древесины, как она сушилась, какие допуски по толщине и ширине и т. д.

Еще один момент – одна и та же доска изменяется свою прочность в зависимости от влажности, температуры наружного воздуха и времени эксплуатации.

Деформация древесины

Мера усадки и деформации симметричной доски зависит от распиловки

Кровля из металлочерепицы

Как известно, металлочерепица обладает немалым весом по сравнению с тем же профнастилом

Вот почему важно предусмотреть все нюансы возведения кровли из металлочерепицы, и постараться построить кровлю с минимальным углом наклона скатов

Особенно важно это учесть в тех регионах, где наблюдаются сильные ветра – ветровая нагрузка оказывает большое (и негативное) воздействие на всю кровельную конструкцию, и потому следует очень внимательно отнестись к расчетам кровли. Большое значение угла наклона может вызвать «вздутие» крыши, что, в свою очередь, приведет к увеличение нагрузки на несущую конструкцию кровли

А это чревато преждевременным разрушением кровли.

Вообще же, для кровель, покрываемых данным видом материала, значение минимального угла наклона должно составлять в среднем 22 градуса – согласно эмпирическим данным, именно этот расчет угла наклона крыши характерен тем, что предотвращается скапливание влаги на стыках кровли, следовательно, стыки будут защищены от просачивания внутрь дождевых и талых вод.

Кровля из профнастила

Профнастил является одним из самых «ходовых» кровельных материалов – он имеет малый вес, монтируется достаточно просто и быстро, крепить профилированные листы довольно просто.

Кровля из рулонных «мягких» материалов

К ним относятся рубероид, ондулин, полимерные (мембранные) кровельные покрытия.

  • Угол наклона кровельной конструкции может составлять 2-15 градусов – значения зависят от количества покрывающих слоев.
  • К примеру, для двухслойного покрытия угол наклона следует принимать равным до 15 градусов, а вот для трехслойного достаточно значения в 2-5 градусов.
  • А вот мембранные покрытия, которые, как известно, можно использовать в кровельных работах для крыш практически любой, даже самой сложной конфигурации, можно накрывать с уклоном в 2-5 градусов.

Как следует из вышесказанного, какой угол наклона крыши принимать – решать хозяину дома. Однако следует учитывать определенную зависимость: кровля должна выдерживать временную и постоянную нагрузку. К первой относятся атмосферные осадки, ветер и их вес, который оказывает давление на кровельное покрытие, ко второй – непосредственно вес кровельной конструкции и кровельного материала.

Кроме этого, тип обрешетки, шаг обрешетки и конструкция будут зависеть от величины наклона кровли. К примеру, чем ниже наклон, с тем более коротким шагом обрешетки должна выполняться конструкция кровли. Для минимальных величин шаг обрешетки должен составлять 35-45 см.

Ну, и не в последнюю очередь возникает вопрос о количестве кровельного материала, который необходимо приобрести. Соответственно, чем «круче» будет угол наклона кровли, тем больший расход материала понадобится.

И напоследок несколько полезных советов, которые можно применить при подборе кровельного материала:

  • Если уклон кровли небольшой (до 10 градусов), то покрывать крышу можно даже с использованием каменной крошки/гравия (из расчета 5 мм для крошки и 15 мм для гравия соответственно).
  • Если угол наклона крыши составляет 10 градусов и более, то следует применять базовую гидроизоляцию из битума. А вот для рулонного материала нужно использовать дополнительное защитное покрытие (как правило, это дополнительная окраска).
  • Покрывая крышу профнастилом/асбоцементными листами, нужно помнить о том, что необходима герметизация стыковых швов. Стыки при этом следует делать двойными.

Разновидности пандуса

Есть ряд конструкций, которые соответствуют требованиям ГОСТа, и при этом имеют разные возможности, дизайн и особенности.

Стационарный пандус

Подъемные конструкции стационарного типа делают возле входов в общественные здания, частные дома и подъезды. Для их изготовления могут использовать бетон или металл. Также такого рода поверхности обычно устанавливают на длительный период времени, поэтому отделывают его соответственно интерьеру помещения, благодаря чему стационарные пандусы отлично вписываются в общий вид здания.

Откидной пандус

Устройство пандуса для инвалидов откидного типа отличается своей высокой функциональностью и удобством в эксплуатации.

Они предусмотрены для использования в зданиях, где мало места.

Конструкция предусматривает содержание подъемной дорожки в сложенном виде, благодаря чему она не занимает много места и не мешает передвижению толпы. Но когда человеку на инвалидной коляске необходимо воспользоваться пандусом, он может с легкостью его опустить и выехать.

Ролл пандус

Конструкции в виде роллов состоят из секций, которые легко скручиваются, образовывая рулоны. Это позволяет хранить их так, чтобы они не занимали много места, и при надобности человеку будет не трудно их открыть для использования.

Раздвижной пандус

Для того, чтобы обеспечить комфортное перемещение для людей с особыми потребностями в подъездах, лучше всего применять подъемные конструкции складного типа. Раздвижные пандусы в сложенном виде занимают мало места, но довольно удобны, если их разложить. Делать это очень просто, благодаря чему инвалид сможет проложить перед собой подъемную дорожку без посторонней помощи. К тому же, конструкции раздвижного типа подойдут как для инвалидной, так и для детской коляски.

Телескопический пандус

Устройство телескопического типа также занимает минимум места, поскольку хранится в сложенном виде. Однако увеличивается он посредством раздвижения горизонтальных частей которые затем становятся длинной дорожкой для подъема кресла-коляски.

Рамп пандус

Рампы – это небольшие платформы, которые устанавливаются под необходимым углом наклона возле бордюров и других небольших барьеров.

Виды кровли и их влияние на уклон

В строительстве выделяют  следующие виды кровли:

  • Рулонная на основе рубероида;;
  • Мастичная – на основе мастик;
  • Листовая

Если строящееся здание очень высокое или находится в местности, где большую часть года светит солнце, то кровельный материал нужно выбирать на битумной основе из группы кровельных или штучных.  В последнее время  некоторые крыши покрывают  зеленым дерновым покрытием. Такое покрытие  полностью защищает крышу от перегрева. Зеленая кровля также  придает  зданию   эстетически привлекательный внешний вид. Ну, это все для плоских крыш.

Кровельный материал должен придавать дополнительное ускорение  потоку воды. Этого эффекта можно достичь, покрывая крышу гладкой кровлей.

Также угол кровли влияет и на  выбор стропильной системы крыши. Ведь  чем круче крыша, тем мощнее должен быть каркас крыши. Только тогда риск срыва крыши ветром буде минимальным.

А  увеличение мощности стропильной системы также приводит к удорожанию строительных работ.

Для использования того или иного материала существуют минимальные границы значения уклона кровли. Созданы специальные СНИП уклон кровли.  Если нарушить данные нормы,  покрытие крыши может быть неэффективным.

  • Кровля из профнастила. Минимальный размер уклона – 12градусов. При склоне в более чем 15 градусов профлисты укладывают друг на друга с нахлестом в 20 см. Чем меньше градус – тем больше нахлест (до размера двух волн). Обрешетка под профлист также должна быть особенной.  Чем круче крыша, тем шире шаг обрешетки. При  покрытии крыши с минимальным уклоном обрешетка может быть почти сплошной.
  • Кровля из металлочерепицы – 15 градусов.  Нижний слой выполняют из рулонного материала.
  • Рулонные материалы для кровли на основе битумов  Крыши для  данного покрытия могут быть почти плоскими (уклон от двух градусов). Уменьшает угол уклона количество слоев покрытия. Чем больше слоев, тем меньше угол наклона. В местах, где будут устанавливаться водосточные воронки укладывается водоизоляционный ковер и, как правило, в два слоя. Если кровля с уклоном до 10 градусов, то при настилании крыши рулонными материалами водоизоляционный ковер должен содержать еще и  слой  гравия или каменной крошки. Толщина слоя должна быть из гравия – 1 см, из крошки – 0.5 см. Существует погрешность, на которую допустимо отклонение при укрытии крыши рулонными кровельными материалами. Такая погрешность составляет 2 %..
    • Ондулин. Укладывается на крыши с углом уклона в 11 градусов. Здесь также  особые  требования должны применяться к обрешетке. Она должна быть сплошной.
    • Асбестоцементные листы (шифер), керамическая черепица.  Кровля должна обеспечивать уклон не менее 22 градусов. Чем меньше уклон у крыши, покрытой шифером, тем больше нагрузка на само здание и стропильную конструкцию крыши. Обрешетка крыши должна быть выполнена с шагом не более 75 см. Погрешность уклона кровли может составлять 5 %. Если уклон кровли  до 20%, то  между стыками листов обязательно  должно быть применение герметизирующих составов.

Минимальный угол наклона для разных видов кровли

Наиболее устойчивая — шатровая (чаще встречается у зданий квадратной формы). Она отличается простотой сборки, однако если крыша дома наклонена незначительно, то это не позволяет сделать пространство, которое занимает мансарда, комфортным.

Минимальный уклон наклона.

У 4-скатной кровли, особенно голландской полувальмовой, устойчивость к нагрузкам повышается в несколько раз за счет усеченных торцевых скатов.

При расположении 1-скатных поверхностей нужно учитывать направление ветра, чтобы сохранить прочность конструкции и решить проблему с атмосферными осадками. У плоских крыш имеют значение разуклонка и водосток, тогда кровля будет надежной, несмотря на минимальный уклон.

У всех видов кровельных покрытий есть такое значение, как минимальный уклон. О нем информируют производители, следует только изучить инструкцию к покрытию.

Если окажется, что рекомендуемые значения отличаются от рассчитанного угла наклона, не следует применять выбранный материал, чтобы не столкнуться в дальнейшем с проблемами:

  • в случае заниженного угла будет отмечаться скопление влаги в местах стыковки, с течением времени появятся протечки, деформации;
  • в процессе укладки рулонных покрытий возникнет необходимость в уменьшении количество слоев изоляции или утеплителя, что, в свою очередь, повлечет увеличение затрат на обогрев;
  • может потребоваться сплошная обрешетка взамен разреженной (в некоторых случаях — проклеивание швов);
  • при повышении уклона увеличится площадь покрытия, вместе с тем вес кровли возрастет, повысится нагрузка на стропильную систему и увеличатся расходы;
  • в случае превышения уклона могут образоваться вздутия, которые способны привести к разрушению стропильного каркаса.

Видео: минимальный уклон для плоской кровли, разуклонка

Разобраться с расчетом уклона нужно обязательно, т. к. от этого показателя зависит не только прочность постройки, но и безопасность людей.

Все плюсы и минусы односкатной крыши

Среди опытных строителей есть приверженцы и противники такого типа укрытия зданий.

В пользу этого способа стоит сказать следующее:

Стоит обратить внимание и на то, что конструкция крыши не позволяет обустроить уютную мансарду или чердак, из-за чего некоторые хозяева отказываются от этого способа настила поверхности дома. Односкатная крыша является одним из наиболее простых вариантов кровельных конструкций, с устройством которой можно без особых проблем справиться своими руками

Нужно лишь изучить основные особенности технологии и сделать все в строгом соответствии с инструкцией

Односкатная крыша является одним из наиболее простых вариантов кровельных конструкций, с устройством которой можно без особых проблем справиться своими руками. Нужно лишь изучить основные особенности технологии и сделать все в строгом соответствии с инструкцией.

Рассматриваемая конструкция привлекательна, прежде всего тем, что для ее устройства не нужно большое количество строительных материалов. Какие-то серьезные навыки и большой опыт для выполнения такой работы тоже не нужны. Односкатная крыша имеет предельно простое устройство и отлично подходит для жилых и хозяйственных построек.

Лучше, если разработкой проекта односкатной кровли будет заниматься специалист. Это существенно упростит работу домашнего мастера. Ему останется лишь выполнить все в соответствии с инструкцией и радоваться полученному результату.

Основным материалом изготовления односкатной крыши является натуральная древесина. Она применяется для создания обрешетки, балок, стропил и прочих элементов. В качестве финишного покрытия чаще всего используется шифер и его более современный аналог под названием ондулин, нередко применяется черепица и прочие материалы.

Прежде чем приступать к устройству односкатной кровли дома своими руками, необходимо рассчитать оптимальный уклон ската крыши.

Как уже отмечалось, главным моментом, на который нужно ориентироваться на данном этапе, является то, какой финишный кровельный материал решит использовать владелец. К примеру, металлочерепица или тот же шифер задерживают осадки не так, как металлопрофиль. И все эти моменты нужно обязательно учитывать на этапе проектирования и расчета кровельной системы.

В случае применения рубероида и прочих рулонных кровельных материалов можно делать минимальный уклон на уровне 5-10 градусов. При использовании шифера уклон рекомендуется увеличить до 20 градусов. Если же крыша будет крыться черепицей, минимально допустимый угол наклона составляет 20-30 градусов, но лучше ориентироваться хотя бы на 35 градусов.

Помимо типа финишного кровельного покрытия необходимо учитывать и основные особенности рельефа местности, в которой построен дом. К примеру, если здание расположено так, что его крышу может со всех сторон обдувать ветер, угол наклона ската можно уменьшить. Если же дом располагается среди густых насаждений высоких деревьев, настоятельно рекомендуется обустраивать более крутые скаты, т.к. одной лишь силы ветра для удаления всего снега определенно не хватит.

Как правильно рассчитать угол наклона

Для расчета уклона крыши используется уклономер (существует множество видов устройства, начиная от аналоговых и заканчивая цифровыми). Механический прибор отличается простотой и удобством, его можно приложить к поверхности и снять показания. Точность у электронного угломера выше, значения отображаются на дисплее, который располагается на панели.

При нахождении угломера в горизонтальном положении деление указывает на нулевую отметку. Для определения угла наклона располагают прибор перпендикулярно относительно конька и фиксируют показания (они указаны в градусах).

Применять угломер следует лишь в случаях, когда можно приложить его к основанию (если стропильная система готова). В противном случае пользуются таблицей, которая представлена выше.

Для определения угла наклона требуется разделить высоту подкровельного пространства на ½ ширины здания (включая фронтонные и карнизные свесы).

На видео представлен угломер Семенова и принцип работы с ним.

Видео: как рассчитать угол наклона и высоту крыши

В данном видео-уроке показано, как выполняется расчет угла наклона и высоты крыши.

Расчет суммарной нагрузки на кровлю

При определении суммарного воздействия на кровлю требуется учесть:

  • снеговую нагрузку;
  • ветровую нагрузку;
  • вес кровельного материала;
  • вес утеплителя;
  • вес пленок (гидроизоляционная, полиэтиленовая, пароизоляционная);
  • вес обрешетки;
  • общую нагрузку на крышу.

Нагрузка на стропильную систему не должна превышать 300 кг/м² (иначе потребуется изменение угла наклона или придется производить замену покрытия).

Таблица: сечение стропил и шаг установки в зависимости от общей нагрузки на кровлю

Нагрузка на крышу, кг/м² Длина проекции стропил, м Угол наклона, ° Шаг стропильных ног, м Сечение стропил, см Длина стропил, м Наибольшее расстояние между опорами стропил, м Высота крыши, м Высота положения затяжки, м
160 3 25 1.8 5х12 3,3 2,15 1,4 0,9
30 5х13 3,45 2,3 1,7 1,15
35 5х13 3,65 2,45 2,1 1,4
40 5х14 3,9 2,6 2,5 1,7
45 5х16 4,25 2,85 3,0 2,0
194 25 5х13 3,3 2,15 1,4 0,9
30 5х14 3,45 2,3 1,7 1,15
35 5х14 3,65 2,45 2,1 1,4
40 5х15 3,9 2,6 2,5 1,7
45 5х16 4,25 2,85 3,0 2,0
238 25 5х13 3,3 2,15 1,4 0,9
30 5х14 3,45 2,3 1,7 1,15
35 5х15 3,65 2,45 2,1 1,4
40 5х16 3,9 2,6 2,5 1,7
45 5х14-2 шт*. 4,25 2,85 3,0 2,0
279 25 5х14 3,3 2,15 1,4 0,9
30 5х15 3,45 2,3 1,7 1,15
35 5х16 3,65 2,45 2,1 1,4
40 5х17 3,9 2,6 2,5 1,7
45 5х15-2 шт*. 4,25 2,85 3,0 2,0
279 25 1.5 5х13 3,3 2,15 1,4 0,9
30 5х14 3,45 2,3 1,7 1,15
35 5х15 3,65 245 2,1 1,4
40 5х16 3,9 2,6 2,5 1,7
45 5х17 4,25 2,85 3,0 2,0

Примечание: * указывает на соединенные между собой 2 доски.

Расчет угла кровли в зависимости от снеговых и ветровых нагрузок

Для определения вероятного действия от выпадения осадков на строение (угол наклона двускатной крыши) используется карта снеговых нагрузок Российской Федерации (сопредельных стран).

Карта снеговых нагрузок Российской Федерации

При этом для расчета угла ската кровли используется значение числителя (первая цифра дроби), то есть среднестатистический вес снежного покрова для горизонтальной плоскости. Планируемый угол уклона крыши учитывается коэффициентом µ, составляющим для крыш со скатом:

  • менее 25о – 1;
  • 25…60о – 0,7 (интерполируется согласно данным, приведенным выше);
  • более 60о – не учитывается.

При постройке дома, например, в Подмосковье, здание попадает в третью зону со средней снеговой нагрузкой 180 кг/м.кв. При планируемой кровле с углом наклона в 30о цифру следует умножить на коэффициент 0,7 – итоговое значение составит 126 кг/м.кв.

Для расчета ветровых нагрузок используется аналогичная схема. По карте ветровых нагрузок определяется зона, по месту расположения строения (между зданий, на открытом месте) – тип воздействия ветрового потока. Эти параметры дают начальную формулу, как рассчитать угол наклона крыши.

Карта ветровых нагрузок России

Место расположения здания учитывается коэффициентами из таблицы.

*- Место размещения для дома высотой в 5 м включает область с радиусом 5х30 = 150 м. Таким образом, даже в крупном городе дом, выстроенный в частном районе, будет считаться находящимся в зоне с малоэтажной застройкой.

Упрощенный расчет нагрузки от действия ветра для здания в Подмосковье, распложенного на берегу водоема значительной площади, позволяет получить цифру:

  • для зоны 1 (Москва и Подмосковье) среднестатистическая нагрузка составляет 32 кг/м.кв.;
  • для ската в 30о, высоты 5…10 м и размещения на открытой местности принимаем коэффициент 1,0;
  • конечный результат – 32х1,0 = 32 кг/м.кв.

Однако, помимо обычного воздействия ветра, необходимо учесть его аэродинамическую составляющую.

Иллюстрация — ветровые нагрузки на крышу

В зависимости от преобладающего направления ветрового потока, он будет стремиться сорвать кровлю или «прижать» ее к стропилам. Поэтому с учетом розы ветров рассчитывается усилие для наиболее нагруженных зон и полученное значение применяется для всей конструкции, чтобы унифицировать ее и не использовать в разных зонах стропила различного сечения. Так, с учетом приведенных выше расчетов и планируемой двускатной кровли, принимаем для ветра во фронтон (торец здания) коэффициент -1,4 и умножаем его на номинальное значение ветровой нагрузки: 32х(-1,4) = 44,8 кг/м.кв.

Полученные данные по ветровой и снеговой нагрузке суммируются, при этом знак коэффициента аэродинамического влияния ветра не учитывается. Для расчетного случая итог составит:

126+44,8 = 170,8 кг/м.кв.

Это не превышает допустимой нагрузки на стропильные системы обычной конструкции 300 кг/м.кв., соответственно, крыша с таким углом наклона вполне допустима для данной местности.

Что такое уклон в процентах

Стоит поговорить об угле наклона скатов в процентах. Само понятие «угол наклона в процентах» технически неграмотное и используется только теми, кто сам ничего не строит.

Рассмотрим данные определения на практике. Допустим, угол наклона скатов равняется 30%. Что это значит? Это значит, что высота конька крыши составляет 30% половины ширины здания. Для расчетов будем пользоваться тем же треугольником.

Прямоугольный треугольник

Процент наклона рассчитывается по формуле (см. рисунок ниже).

Процент наклона

Где:

  • a ­– высота конька;
  • b – половина ширины строения.

Что такое 30% и как смотрится крыша с таким процентным отношением представить себе очень трудно. Для того чтобы конвертировать эту величину в градусы следует воспользоваться специальной таблицей. С ее помощью узнаем, что 30% значит, что угол наклона ската кровли равняется примерно 16,5°. Дело в том, что для 16° процентное соотношение равняется 28,7%, а для 17° этот параметр составляет 30,5%. Если мастер знает, что угол уклона ската примерно 16,5°, то он без труда может представить внешний вид и геометрию крыши, рассчитать линейные размеры стропильных ног, вертикальных опор кровли, размеры мауэрлата. Как такие расчеты делаются, если есть данные наклона в процентах?

Примеры использования угла наклона в процентах

Расчет параметров стропильной системы с помощью процентного соотношения высоты конька и половины ширины строения делается при помощи калькулятора.

Имея начальную формулу, далее расчеты строятся с использованием элементарных арифметических уравнений. Для начала нужно немного преобразовать формулу.

Начальная формула

В данном случае X – процентное отношение наклона кровли, как мы договорились, для примера возьмем 30%. Эта величина известна и задается во время расчетов.

Для предварительных расчетов следует немного преобразовать формулу в такой вид (см. рисунок ниже).

Преобразованная формула

Теперь определяем по отдельности значения a и b.

Значение а

Значение b

Напомним, что:

  • a – высота стропильной системы,
  • b – половина ширины здания, а
  • X – процент наклона ската.

Процент нам известен, для дальнейших расчетов понадобится замерить или высоту стропильной системы, или половину ширины здания. В связи с тем, что намного легче узнать второе значение, замерим его.

К примеру. Ширина здания 8 метров, соответственно, половина равняется 4 метра (b=4 м).

Узнаем высоту стропильной системы (см. рисунок ниже).

Узнаем высоту стропильной системы

Высота стропильной системы 1,2 метра, угол наклона мы узнали из таблицы, он равняется примерно 16,5°.

Далее нам следует рассчитать длину стропильной ноги без карнизного свеса. Идти можно двумя путями.

Первый. Используя теорему Пифагора, где c – длина стропилины.

Теорема Пифагора

Соответственно, значение с можно представить формулой на иллюстрации ниже.

Формула длины гипотенузы

Пример расчета (см. картинку ниже).

Пример расчета

Второй. Используя тригонометрические функции. Как мы уже выше указывали, расчет длины стропилины можно делать по формуле ниже.

Расчет длины стропилины

Все данные у нас есть, угол наклона 16,5°, половина ширины здания 4 м.

Пример выполнения расчета

По длине стропилины есть небольшие различия. Это объясняется тем, что угол наклона был выбран приблизительно.

Устройство односкатной крыши

Организовывают требуемый уклон односкатной крыши за счет перепада высот противоположных стен. Одна стена здания получается значительно выше другой. Это ведет к увеличенному расходу материалов для стен, но стропильная система получается очень простой, особенно для построек небольшой ширины.

Односкатная крыша для сарая

При достаточной несущей способности стен стропильная система односкатной крыши опирается на мауэрлат, закрепленный к стене. Чтобы распределение нагрузки было более равномерным, верхний ряд кладки стены армируется продольной арматурой (для кирпичных стен, из бетонных блоков) или поверх последнего ряда заливается армопояс (для стен из легких бетонов, известняка, ракушечника). В случае с деревянным или каркасным строением роль мауэрлата обычно выполняет последний венец или верхняя обвязка.

При недостаточной прочности строительного материала стен большую часть нагрузки можно перенести на перекрытие. Для этого устанавливают стойки (шаг — порядка 1 метра), на которые укладываются прогоны — длинные бруски, идущие вдоль здания. На них и опираются тогда стропильные ноги.

Как перенести нагрузку со стен на перекрытие

При заливке армопояса или кладке последнего ряда, в него, с шагом в 80-100 см устанавливаются шпильки, при помощи которых затем мауэрлат крепится к стенам здания. В деревянных домах, если не делать армопояс, заложить шпильки невозможно. В этом случае допускается установка на штифты с шестигранной головкой. Под штифт, через мауэрлат сверлится отверстие, на пару миллиметров меньше диаметра штифта. В него забивается металлический стержень, который притягивает деревянный брус к стене. Соединение затягивается при помощи шестигранного ключа требуемого размера.

Добавить ваш

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий