Как рассчитать угол наклона крыши и получить надежную конструкцию?

Перед началом строительства необходимо тщательно и в мелочах продумать, как будет выглядеть будущий дом, а также каким функционалом он должен обладать. Одним из самых ответственных этапов являются расчеты кровельного покрытия. От того, какая форма крыши будет выбрана и какое помещение планируется непосредственно под ней, будет зависеть выбор материалов для кровли и определение угла наклона крыши. О том, как правильно рассчитать уклон кровли пойдет речь в этой статье.

Подробный обзор

Общие сведения

Углом наклона крыши называется угол, под которым скат пересекает горизонтальную плоскость. Как правило, он находится в пределах 0-45 градусов.

Углом наклона α называется угол, под которым скат пересекает горизонтальную плоскость

Общие сведения

Надо сказать, что этот параметр не всегда обозначают в градусах. В строительной литературе можно увидеть его обозначение в виде соотношения сторон, к примеру, 1:3. Такое обозначение показывает отношение проекции ската L на горизонтальную плоскость к высоте коньки H.

Еще одно распространенное измерение — это проценты. Чтобы узнать уклон в процентах, нужно найти результат деления дроби, о которой я рассказал, и умножить полученное значение на 100.

Что нужно перед тем, как рассчитать угол наклона крыши?

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

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

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

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

Скатные кровли

Имеющийся у скатных кровель угол ската крыши является их основным отличием от плоских кровель. Когда уклон крыши больше 10°, то она уже является скатной.

Если же значение угла ската менее 2,5°, такая кровля относится к плоским. Встречаются кровли, уклон которых больше 80°, но возводятся они достаточно редко.

Двускатная кровля

Значение угла кровли зависит от множества факторов, не всегда связанных с природными явлениями, особенно от характеристик применяемого для покрытия крыши стройматериала.

Чем угол наклона крыши больше, тем на нее будут действовать сильнее нагрузки ветром.

Рост значений кровельного уклона с 10° до 45° приводит к пятикратному росту ветровой нагрузки.

Однако если возвести крышу с небольшим углом наклона, то ветер, проникая под места стыковки кровельных материалов, просто может посрывать кровельные листы со своих мест.

С кровель с большим значением уклона скатных поверхностей гораздо быстрей уходит влага, и сходят снежные массы. Максимальные значения нагрузок масс снега установлены на скатных плоскостях в 30°.

На кровлях с 45° углом наклона скатных плоскостей достигается максимально полноценное схождение масс снега, а с кровель с меньшими углами массы снега легко сдуваются хорошим ветром.

Важно: если уклон скатной поверхности будет недостаточным, то дующий ветер может загонять дождевую воду под места стыков кровельных листов. Это явление и устанавливает минимально допустимое значение угла между кровельными скатами.

Так, для черепичин минимальное значение угла наклона — 22°, для шиферного покрытия – 30°, для гибких покрытий – 5°.

Получается, что обустроить кровлю в местности с обильными осадками лучше сразу со скатными поверхностями, расположенными под углом 45°.

Читайте также:  Как сделать полумансардную крышу своими руками

Если осадков в месте расположения будущей кровли выпадает мало, то достаточно будет значения угла уклона в 30°.

Со средними показателями ветровой нагрузки справится крыша, имеющая наклон 35-40°, а в районах, где часто дуют сильные ветра, необходим угол уклона от 15°до 20°.

Что нужно знать при подготовке

Я выбрал данную конструкцию, потому как на тот момент мне казалось, что односкатная крыша это самый простой и надежный во всех отношениях вариант. На счет простоты я оказался прав, а вот во всем остальном есть нюансы.

Пару слов о плюсах и минусах

  • Односкатные крыши, по сравнению с более сложными видами кровли, обходятся дешевле, ведь материала на них нужно меньше;
  • Эти конструкции можно приспособить абсолютно для любого кровельного материала;
  • Не составит особого труда найти детальные, а главное понятные для домашнего мастера проекты и чертежи;
  • Относительно простой монтаж;
  • При творческом подходе дома с односкатной крышей выглядят необычно и довольно оригинально.

У односкатной кровли есть и свои минусы, правда если учесть их на стадии разработки и возведения, то неприятные последствия можно полностью исключить.

  • Угол наклона ската в таких крышах зачастую небольшой, а значит, в районах со снежными зимами кровля должна выдержать не только вес снега, но и вес хозяина, который регулярно будет чистить этот снег;
  • Даже незначительные ошибки при обустройстве кровельного покрытия неизбежно приведут к тому, что вода будет затекать в стыки между элементами кровли, ведь уклон у нас небольшой;
  • Для односкатной кровли нужно более мощное утепление.

Рассчитываем угол наклона

Для строительства односкатной крыши угол наклона это едва ли не самый важный параметр. Опираясь именно на этот показатель, мы потом будем выбирать кровельный материал для нашей крыши.

Чтобы рассчитать угол наклона достаточно знаний полученных в школе. Односкатная крыша это классический прямоугольный треугольник. Горизонтальные балки чердачного перекрытия и фасадная стена это катеты треугольника, соответственно плоскость кровли будет гипотенузой.

Согласно схеме мы имеем:

  • Lc — длина стропильных ног (гипотенуза);
  • Ldc — высота от горизонтальных балок чердачного перекрытия до точки соединения с крышей (первый катет);
  • Lcд — длина чердачных балок перекрытия от стены до стены дома (второй катет);
  • А — угол наклона ската.

Если нам известна длина балок чердачного перекрытия и высота фронтальной стойки, то искомый угол наклона будет равен:

TgA =Lbc:Lсд

Если нам известен угол наклона и длина чердачных балок перекрытия, то высоту фронтальной стойки можно рассчитать по этой формуле:

Lbc=TgA×Lсд

И наконец, чтобы узнать, какая длина будет у стропильных ног, существует еще одна формула:

Lc=Lсд:SinА

Рассчитывая длину стропильных ног по этой формуле, имейте в виду, что вы получите только размер стропил от стены до стены дома, фасадный и тыльный свесы при этом не учитываются.

Подбор материала кровли

Не секрет, что у каждого кровельного материала есть минимальный угол наклона, при котором его можно использовать. Для подбора материала принято пользоваться СНиП II-26-76 (Кровли), которая была адаптирована к текущим условиям в 2010 г. По этим данным была составлена таблица:

Имейте в виду: в приведенной таблице я все углы указал в градусах, это сделано, потому что большинству домашних мастеров проще работать с градусами. В самом же документе (СНиП II-26-76) подобные величины указываются в %, именно поэтому на многих строительных сайтах и возникает путаница.

Есть еще один «хитрый» нюанс, у каждого кровельного материала есть своя инструкция, этот документ составляет производитель согласно своим техусловиям. Так вот, когда сталкиваешься, то оказывается, что у одного и того же материала могут быть разные данные.

К примеру, в документах на металлочерепицу от одного производителя написано, что минимальный угол наклона составляет 14º, а точно такой материал, но от другого производителя уже должен укладываться под углом от 16º. Причины мне не известны, но, по моему мнению, лучше ориентироваться на данные производителей.

При расчете стропильной системы нужно также знать примерный вес кровельного материала, плюс не лишним будет ориентироваться, как долго простоит ваша кровля. Я не претендую на абсолютную точность, но для примерных расчетов можно использовать следующие данные:

Разрабатываем стропильную систему для односкатной крыши

Если вы хотите создать какую-то оригинальную конструкцию, то сначала желательно сделать трехмерный проект. Я для этого пользовался программой «ScratchUp», в ней можно визуально оценить разные задумки, в общем «поиграться». Для работы с программой достаточно быть уверенным пользователем.

Пример расчета уклона крыши

Примерная схема расчета угла наклона

Приведем пример того, как рассчитать наклон крыши, если толщина обрешетки равна 2,5 см, а 1 кв. метр кровли весит 15 кг. Планируется укладка утеплителя толщиной 10 см, вес квадратного метра которого составляет около 10 кг. Кроме того при покрытии будет использован ондулин, вес которого равен 3 кг на один квадратный метр.

Расчет будет выглядеть так: (15+10+3)х1,1 = 30,8 кг/кв.м. По среднестатистическим данным нагрузка на кровлю жилых домов обычно составляет не более 50 кг на квадратный метр, хотя допустимая нагрузка для многих покрытий существенно завышена, что также следует учитывать.

Полезно: коэффициент запаса, который равен 1,1, служит для того, чтобы иметь возможность впоследствии сменить кровлю, в результате чего ее ковер станет тяжелее.

Таблица Брадиса для расчета уклона крыши

Коэффициент для снежной нагрузки зависит от выбранного для крыши угла уклона. Если он не превышает 25°, то коэффициент равен 1; при значении угла наклона от 25 до 60° выбирается коэффициент, равный 1,25. При большем угле наклона крыши снеговая нагрузка не учитывается.

Пример расчета уклона крыши

Для вычисления угла уклона крыши может применяться таблица тангенсов (таблица Брадиса): высота крыши в коньке делится на половину длины фронтона, после в чего таблице находится угол, соответствующий полученному значению.

Читайте также:  Как рассчитать металлочерепицу на вальмовую крышу

Высота конька вычисляется следующим путем:

  1. Производится расчет ширины пролета;
  2. Ширина пролета делится на 2;
  3. Полученное значение умножается на индивидуальную для угла наклона величину.

Полезно: угол наклона и высоту конька можно также рассчитать с помощью угольника.

Например: пусть ширина здания равна 8 метрам. Половина этого значения составляет 4 м, требуется рассчитать высоту стропил при уклоне крыши, равном 25°. В таблице находим соответствующий показатель, составляющий 0,47.

Производим умножение половины ширины здания на полученное из таблицы значение: 4х0,47 = 1,88, т.е. стропила следует поднимать на высоту 1,88 метра.

Как рассчитать угол уклона кровли?

Измерение склона кровли производится в градусах или процентах. Уклон плоской кровли имеет минимальный угол наклона 1 градус или 1,7 процента. Уклон остроконечной крыши может иметь, например, угол наклона 31 градус, тогда в процентном соотношении ее склон будет составлять 60 процентов. Максимальный угол наклона составляет 45 градусов и это равняется 100 процентам. Для того чтобы быстро определить показатели в процентах и градусах используют специальные таблицы. Измерение в градусах представляет собой определение угла, который образуется между плоским основанием и кровельным перекрытием. Уклон кровли в процентах часто используется в строительных чертежах.

Вычисления угла наклона можно произвести несколькими несложными способами. Если представить крышу в форме треугольника, то высота конька и основание крыши — это катеты, а скат кровли — гипотенуза. Необходимо определить угол между гипотенузой и одним из катетов — основанием крыши. Для этого необходимо разделить высоту конька на ширину второго катета. Ею в двухскатной крыше является величина, равная половине ширине дома. Полученное значение умножается на 100 и, таким образом переводится в проценты.

Сделаем для примера расчет угла склона двухскатной крыши при высоте конька 3 метра:

  • высота конька 3 метра, катет равен 3 метрам.

  • ширина дома 20 метров, катет равен 20/2 метра.

3/10=0,3

Коэффициент равен 0,3, что соответствует 30%. Угол наклона кровли равен примерно 22 градуса.

Также угол наклона кровли можно рассчитать с помощью электронных калькуляторов для расчета ската крыши, в которые задаются параметры высоты конька и ширины здания. В таком случае можно поучить не только коэффициент угла, но и расчеты стропил. Также можно использовать угломер,

инструмент, который безошибочно определяет нужный угол кровли в градусах или процентах непосредственно на месте строительства.

Чтобы достичь заданного угла наклона кровли можно менять высоту конька крыши или ее форму. В случае, если выбрана мансардная форма крыши, расчет уклона кровли производится обычным способом, но для этого необходимо разбить зоны крыши на треугольники и просчитать угол наклона для каждого в отдельности.

Определяем очень маленький угол кровельного ската в зависимости от материала для кровли

Исходя из крутизны скатов, все крыши условно разделяют на 4-ре типа:

  1. Высокие, с уклоном от 45 до 60°.
  2. Скатные, с уклоном крыши от 30 до 45°.
  3. Пологие. Наклонный угол скатов в подобных конструкциях может меняться от 10 до 30°.
  4. Плоские с уклоном до 10°.
Определяем очень маленький угол кровельного ската в зависимости от материала для кровли

Подходя к возведению крыши, застройщик думает применение конкретного материала для кровли. Нужно брать во внимание, что абсолютно не каждый материал может быть применен на крышах с самым разнообразным уклоном.

Дальше рассмотрим зависимость между самыми популярными материалами для кровли и минимально возможным углом кровельного ската:

  1. Асбоцементный асбестоцементный волнистый кровельный лист — 9° или 16%. Соотношение высоты подъема кровли к заложению 1:6.
  2. Еврошифер — 5°. Соотношение сторон 1:11.
  3. Очень маленький наклонный угол односкатной металлочерепичные крыши составляет 14°.
  4. Черепица из керамики — 11°. Соотношение 1:6.
  5. Бетонная черепица — 34° или 67%. Соотношение высоты кровли к заложению 1:1,5.
  6. Гибкая черепица — 11°. Соотношение сторон 1:5.
  7. Профилированный кровельный лист — 12° При меньшем уклоне нужно провести обработку стыков герметиком.
  8. Оцинкованная сталь и листы стали просят самого маленького уклона 17°.
  9. Рулонные материалы на битумной основе — 3°.
  10. Кровля из наплавляемых материалов может быть применена в качестве покрытия крыши с уклоном 15%.

В планировании крыш есть понятие – самый большой наклонный угол скатов. Данное значение считается критическим для применения определенного материала. На рисунке ниже показаны самые маленькие и самые большие значения наклонного угла крыши для некоторых популярных материалов для кровли. Помимо прочего, в последней колонке собраны информацию о том, какой уклон ската очень часто применяется для этих материалов отечественными застройщиками.

Определяем очень маленький угол кровельного ската в зависимости от материала для кровли

Как видно из приведенной таблицы, между очень маленьким и самым большим наклонным углом крыши очень солидный разрыв.

Подбирая уклон из диапазона возможных значений, необходимо руководствоваться исключительно художественными соображениями и расходом материала.

Стропильная система односкатной крыши

Собственноручное строительство односкатной крыши и процесс кровли начинаются с сооружения системы стропил, которая является половиной стропильной системы двускатной крыши. В качестве материала для изготовления лучше всего выбрать ель или сосну без сучков. Лаги для защиты от вредителей и насекомых необходимо обработать антисептиком, а также влагоотталкивающим и пожароустойчивым составами.

Непосредственная работа по креплению стропильной системы начинается с укладки мауэрлата. Это брус или бревно, кладущиеся по длине несущей стены. Мауэрлат необходимо обязательно закрепить проволокой, вмурованной в стену, или длинными болтами-анкерами для надежности всей конструкции.

В том месте мауэрлата, куда будут укладываться стропила вашей односкатной крыши, требуется вырубить гнезда, выполнив правильный расчет. После этого положите стропила с одного конца в вырубленное отверстие мауэрлата, а с другого прибейте к брусу или положите на мауэрлат со стены напротив и прибейте их шиферными гвоздями или прикрутите проволокой для большей надежности. В том случае если ширина вашего строения больше 4,5 м, нужно подпереть стропила для того, чтобы избежать прогибания и нежелательного наклона.

Разъяснение результатов расчетов

Угол наклона крыши

Под этим углом наклонены стропила и скат крыши. Подразумевается, что планируется строительство симметричной двускатной крыши. Помимо расчета угла, калькулятор проинформирует, насколько угол соответствует нормам по выбранному вами кровельному материалу. Если потребуется изменить угол, то для этого нужно изменить ширину основания или высоту подъёма крыши, либо выбрать другой (более легкий) кровельный материал.

Площадь поверхности крыши

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

Примерный вес кровельного материала

Суммарный вес кровельного материала, необходимого для полного покрытия площади крыши.

Количество рулонов изоляционного материала с нахлестом

Общее количество изоляционного материала в рулонах, которое потребуется для изоляции кровли. В расчетах за основу берутся рулоны длиной 15 метров и шириной 1 метр.

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

Длина стропил

Полная длина стропил от начала ската до конька крыши.

Количество стропил

Суммарное количество стропил, требуемых для строительства крыши с заданным шагом.

Минимальное сечение стропил, Вес и Объем бруса для стропил

В таблице представлены рекомендуемые размеры сечений стропил (по ГОСТ 24454-80 Пиломатериалы хвойных пород). Для определения соответствия во внимание берется тип кровельного материала, площадь и форма конструкции крыши, а также оказываемые на кровлю нагрузки. В соседних столбцах отображается общий вес и объем этих стропил для всей крыши.

Количество рядов обрешетки

Суммарное число рядов обрешётки для всей крыши. Чтобы определить количество рядов обрешетки для одного ската, достаточно разделить полученное значение на два.

Равномерное расстояние между досками обрешетки

Чтобы равномерно установить обрешетку, избежав лишнего перерасхода, используйте указанное здесь значение.

Количество досок обрешетки стандартной длиной

Для обрешетки всей крыши вам потребуется указанное здесь количество досок. При расчетах используется стандартная 6-метровая длина доски.

Объем досок обрешетки

Объем досок в метрах кубических поможет вам рассчитать стоимости затрат на обрешетку.

Примерный вес досок обрешетки

Предположительный общий вес досок обрешетки. В расчетах используется средние значения плотности и влажности для хвойных пород дерева.

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 СНиПе 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%

Перевести уклон из процентов в градусы и наоборот из градусов в проценты можно при помощи онлайн конвертера:

Конвертер уклона — онлайн калькулятор

из градусов в проценты и из процентов в грудусы Перейти

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°.

Похожие записи:

  1. Как вывести чешуйниц из квартиры отзывы
  2. Как закончить плитку кабанчик
  3. Как оформить жалобу на жкх
  4. Как правильно почистить горбушу на филе