Как рассчитать угол наклона для двухскатной крыши: особенности и формулы расчета. Какой угол ската должен быть у двухскатной крыши

Оптимальный угол наклона двухскатной крыши и поиск минимального значения

Двухскатная крыша — одна из наиболее часто используемых конструкций кровли, имеющая две наклонные плоскости, разделенные ребром — коньком.

Скаты могут быть как одинаковые, создающие в поперечном сечении равнобедренный треугольник, так и разные, имеющие различные углы наклона и площадь.

Кроме того, распространена мансардная конструкция двухскатной крыши, когда скаты состоят из двух плоскостей с разным углом наклона.

Такая конструкция позволяет более эффективно использовать чердачное пространство в хозяйственных или жилых целях.

Основным преимуществом двухскатных крыш считается простота сооружения и надежность в эксплуатации, отсутствие или малое число ендов или разжелобков, способствующих скоплению воды или снега.

Конструкция в целом обеспечивает оптимальное распределение веса стропил и кровли на стены, способствуя максимальному сроку службы крыши.

Подробно о том, как сделать двускатную крышу самому вы прочитаете здесь.

Содержание статьи

Какие силы воздействуют на стропила и кровельное покрытие

В течение срока эксплуатации крыша постоянно испытывает нагрузки разного рода. Проблема состоит не в их наличии — этот вопрос легко решается усилением стропильной системы. Дело в разнообразии и в неравномерности этих нагрузок.

Постоянная и неизменная — вес кровельного пирога и собственно кровли, они создают непрерывное давление на элементы стропил за счет своего веса. К дополнительным относится ветровая нагрузка и вес выпадающих осадков.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Эти факторы опасны своей непредсказуемостью и большим разбросом значений.

Если в регионе преобладают умеренные ветра определенного направления, то разовый порыв ураганной силы может причинить значительный урон или вовсе сорвать крышу. В зимнее время при аномально большом количестве выпавшего снега нагрузка на кровлю может превысить допустимые значения, что чревато деформациями или нарушением целостности покрытия и образованием протечек.

Бороться с такими природными проявлениями можно только профилактическими мерами:

Созданием запаса прочности при расчетах.
Учетом преобладающих в регионе ветров, их силы и направления.
Учетом среднегодового количества осадков, их состава и качественных показателей.
Правильным выбором угла наклона скатов.

Выбор правильного угла наклона скатов — один из самых действенных приемов нейтрализации вредных воздействий на стропильную систему. Он позволяет снизить давление снега за счет исключения его скапливания, отрегулировать ветровую нагрузку за счет уменьшения парусности кровли и обеспечить сток дождевой воды, исключая ее замерзание в ночное время в осенний период.

Ветровые нагрузки на стропильные системы

Зависимость угла наклона от выбора кровельного материала

С точки зрения экономии материала и снижения парусности кровли, угол наклона скатов должен быть минимален.

При этом, слишком пологая крыша будет удерживать большие массы снега или препятствовать эффективному оттоку воды.

Но самым главным критерием выбора угла наклона является кровельный материал.

Его характеристики определяют оптимум, основываясь на таких показателях:

Жесткость. Величина, определяющая допустимый вес или давление на поверхность без вызывания деформаций.
Пластичность. Способность материала менять форму под воздействием нагрузок без разрушения.
Водонепроницаемость. Впитывание воды способствует быстрому разрушению материала.
Качество поверхности. Снеговые массы легко сходят с гладких поверхностей, освобождая кровлю от давления. При этом, сход больших объемов может причинить определенный вред людям или имуществу, оказавшимся в зоне падения снега.

Исходя из этих параметров, для каждого типа кровельного материала существуют свои пределы наклона скатов. Несколько упрощая, можно сказать, что материалы с более гладкой и водонепроницаемой поверхностью допускают наименьший угол наклона, а более шероховатые и впитывающие воду — требуют более крутого наклона. В основном, преобладают значения от 20° до 45°.

Зависимость угла от угла и кровельного материала

Как измерить угол наклона двухскатной крыши

Прежде всего, следует определиться, что такое угол наклона. Это угол между плоскостью ската и горизонталью.

Наклон скатов принято измерять в градусах или в процентах. Если с градусами все понятно, то проценты получаются из отношения высоты конька над перекрытием верхнего этажа к половине ширины здания.

Использование процентов введено для простоты — сложные тригонометрические расчеты чреваты ошибками, а разделить одну величину на другую проще и точнее. Тем не менее, часто прибегают к помощи таблиц Брадиса, чтобы узнать точное значение в градусах.

При расчетах угла наклона ломаного ската используются значения, относящиеся к определяемым участкам. Это относится как к ширине — учитывается та часть, которая накрывается участком кровли, так и к высоте над перекрытием.

ВАЖНО!

Все последующие расчеты производятся для каждого участка отдельно, выводить и использовать какое-то среднее значение нельзя.

Это касается как определения нагрузок и мощности несущих элементов, так и расчета необходимого количества материала.

Как измерить угол двускатной крыши

Минимальный угол наклона двухскатной крыши

Необходимо сразу определиться с правильным пониманием термина «минимальный». Имеется в виду наименьшее допустимое значение угла наклона кровли с учетом ветровой и снеговой нагрузки.

Именно в этом моменте кроются многие сложности: указанные величины в разных регионах сильно отличаются друг от друга, поэтому необходимо знать среднегодовое количество осадков, объемы снега и его качественный состав (мокрый снег гораздо тяжелее сухого и может стать причиной разрушения неправильно рассчитанной крыши).

Кроме того, следует иметь представление о преобладающих ветрах, их силе и направлении и, что особенно важно, о наличии в регионе периодических порывов ветра ураганной силы.

ОСТОРОЖНО!

Игнорировать такие экстремальные погодные проявления из соображений «авось пронесет» ни в коем случае нельзя, поскольку один единственный случай способен уничтожить всю крышу.

Учитывая эти обстоятельства, минимальный угол может быть определен как наименьшее значение, заявленное в СНИПах с поправкой на климатические условия. Специалисты однозначно рассматривают для скатных крыш минимум в 20°, который применяется лишь для нежилых или неиспользуемых чердаков.

Поиск минимального угла

Оптимальный угол наклона двухскатной крыши

Угол правильной двускатной крыши лежит в пределах 20°-45°, что соответствует разбросу значений свойств материала и усредненных климатических параметров.

Следует иметь в виду, что рекомендуемые значения могут быть непригодны для данной местности или проекта, поэтому всякий раз надо рассчитывать угол двускатной крыши по конкретным имеющимся данным.

Угол наклона двухскатной крыши — важный показатель, влияющий на долговечность и целостность всей постройки, и относиться к нему как ко второстепенному фактору нельзя.

Учет всех возможных нагрузок, как постоянных, так и разовых экстремальных, поможет обеспечить сохранность и комфорт вашего дома.

Более точные значения выбираются исходя из таких факторов, как::

Назначение чердака.
Используемое кровельное покрытие.
Климатические условия.

Оптимальный угол наклона двускатной крыши

Полезное видео

Рекомендуем просмотреть видео-инструкцию по установке двускатной крыши:

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Одноклассники

Автор статьи

Образование - НИУ МГСУ г. Москвы. Стаж работы 19 лет. Ведущий специалист крупного домостроительного комбината.

Написано статей

2017-01-25

expert-dacha.pro

Оптимальный угол наклона двухскатной крыши: порядок расчета пошагово

Фундамент и крыша – два самых важных и сложных по расчетам архитектурных элемента любого здания. Несущие элементы крыши – стропильная система, а ее показатели во многом зависят от угла наклона скатов. Обыкновенные застройщики выбирают оптимальный угол наклона крыши, исходя из иных критериев, чем проектировщики.

Оптимальный угол наклона двухскатной крыши

Содержание статьи

По каким критериям выбирают угол застройщики

Их не совсем интересуют расчеты на прочность несущих узлов, им малоинтересно влияние угла наклона двухскатной крыши на стоимость и сложность стропильной системы и т. д.

На что обращают внимание обыкновенные застройщики?

Параметры выбора угла наклона крышиКраткое описание

Внешний вид	Каждый владелец желает иметь красивый дом со своими индивидуальными отличиями. На внешний вид дома большое влияние оказывает угол наклона скатов. Архитекторы имеют свои требования к зданиям, дома должны органично вписываться в стиль уже существующих строений. Особенно строго к этому параметру относятся, когда дом располагается в пределах города. Довольно часто органы местного самоуправления принимают решения, запрещающие нарушать традиционный архитектурный вид. Нельзя, к примеру, строить дом с углом наклона крыши 45°, если на этой улице все строения имеют наклон не более 20°.
Используемые кровельные покрытия	Этот фактор оказывает очень незначительное влияние на оптимальный угол. Кровельные материалы имеют лишь общие рекомендации по монтажу на плоских и наклонных крышах. Плоские крыши имеют угол наклона скатов менее 10°, все конструкции с углом наклона, превышающим эти значения, считаются наклонными. Технология монтажа кровельных материалов с углом наклона 15° ничем не отличается от технологии кровельных работ на скатах с наклоном 45°. Есть, правда, ограничение для штучной черепицы, ее можно устанавливать на крышах с углом наклона не менее 22°.
Назначение чердачных помещений	Чем больше угол наклона скатов, тем выше чердачные помещения. Такие крыши строятся для зданий с мансардами. На этот фактор застройщики обращают большое внимание, но не все так просто, как может показаться на первый взгляд.

Эти пожелания архитекторами принимаются во внимание во время проектирования и расчета элементов стропильных систем. Но к ним добавляется еще довольно большое количество чисто инженерных факторов, оказывающих решающее влияние во время расчетов параметров стропильной системы. И угол наклона скатов среди них не единственный, все значения зависят друг от друга и не могут не учитываться при разработке проекта.

Как выбирают оптимальный угол проектировщики

Расчеты делаются на основании СНиП 2.01.07-85. Размещаемые нормы используются во время расчетов с учетом постоянно действующих, временных и особых нагрузок и их различных сочетаний.

СНиП 2.01.07-85. Файл PDF откроется в новой вкладке

Нагрузки и воздействия

Какие нагрузки принимаются во внимание при определении угла наклона крыши

Нагрузки делятся на несколько категорий в зависимости от продолжительности их воздействия: длительные, кратковременные и особые.

Длительные (постоянные) нагрузки на стропильную систему. К ним относится вес кровельных материалов, утеплителей, деревянных элементов стропильной конструкции. К этой категории следует относить нагрузки, возникающие вследствие тепловых расширений и изменений линейных размеров из-за изменений показателей относительной влажности пиломатериалов. Нормативные изменения температур определяются по формулам отдельно для отапливаемых и неотапливаемых помещений. Вес снегового покрова также считается длительной нагрузкой на стропильную систему и в обязательном порядке принимается во внимание во время определения оптимального угла наклона стропильных ног.
Нагрузка на стропильную систему

Снеговые нагрузки считаются длительными и принимаются в расчет
Кратковременные. На стропильную систему оказывает влияние вес рабочих, складируемых стройматериалов, масса специального оборудования и инструментов, используемых во время строительства, и ветровые нагрузки.
Ветровые нагрузки на крышу
Особые нагрузки. Усилия, возникающие во время стихийных бедствий, землетрясений, взрывов, при резкой потере несущей способности одного или нескольких нагруженных узлов стропильной системы.
В числе особых нагрузок — землетрясения и стихийные бедствия

Во время определения угла наклона крыши учитывается максимально возможное сочетание нагрузок. Оба эти параметра оказывают влияние на толщину и длину стропильных ног. Расчет стропильной системы и угла наклона скатов делается по предельным состояниям с учетом всех неблагоприятных факторов.

Максимальные прогибы и перемещение стропильных ног регламентируются без зависимости от их линейных размеров и не должны приводить к частичной разгерметизации крыши. Ко всем типам крыш, вне зависимости от угла наклона, выдвигаются такие условия:

должна гарантироваться безопасная эксплуатация зданий;
целостность конструкции не может нарушаться даже во время кратковременных пиковых нагрузок;
внешний вид крыши не должен изменяться весь период эксплуатации.

Стропильная система должна выдерживать пиковые нагрузки без деформаций

При этом каждое требование должно выполняться вне зависимости от других. Предельные значения прогиба стропил ограничиваются с учетом эксплуатационных характеристик кровельных материалов. Если нормативные значения не оказывают заметного влияния на внешний вид, то они не корректируются.

Практический совет. Намного проще целостность кровельного пирога крыши обеспечивать не за счет увеличения прочности стропильной системы, а за счет использования специальных конструктивных компенсаторов.

Компенсатор усадки, скользящая опора

Как рассчитать оптимальный угол наклона

Калькулятор по расчету высоты конька

Перейти к расчётам

Как уже указывалось, на угол наклона скатов оказывает влияние снеговая и ветровая нагрузки, общий вес кровельного пирога и масса стропильной системы. Если используются современные легкие утеплители, то их вес можно не учитывать.

Шаг 1. Расчет снеговой нагрузки. Предварительные условия зависят от нормативных показателей снеговой нагрузки с учетом климатической зоны расположения здания и коэффициента уклона скатов. Заметьте, не от величины наклона, а от ее коэффициента. Чем меньше угол наклона, тем меньше коэффициент. К примеру, если угол равняется 15°, то во время расчетов используется коэффициент 0,27, если угол наклона скатов равняется 45°, то коэффициент равен 1,0. Большой угол наклона существенно уменьшает давление снегового покрова на стропилины, и наоборот, чем он меньше, тем значительнее усилия действуют на стропила. Для регионов с высоким снеговым покровом оптимальный угол наклона скатов должен быть не менее 35°. За счет этого уменьшается высота задерживаемого кровлей снега, он быстрее сходит. Кроме того, в таком положении на стропила действуют не только усилия на изгиб, но и на сжатие. А пиломатериалы намного лучше работают на сжатие, чем на изгиб. Увеличение оптимального угла наклона дает возможность уменьшать линейные размеры нагруженных элементов, что оказывает благоприятное влияние на общую стоимость стропильной системы.

Снеговая нагрузка

Как измеряется угол наклона

Практический совет. Узнать коэффициент угла можно самостоятельно при помощи рулетки. Измерьте высоту стропильной системы и разделите эту величину на половину ширины дома. Потом в таблице найдите ближайшее значение коэффициента, оно обозначает оптимальный угол наклона стропильной ноги.

Региональные значения нагрузок от ветра и снега указаны в СНиП 2.01.07-85, во время расчетов нужно пользоваться имеющимися в нем таблицами и рекомендациями.

Карта снеговых нагрузок

Файл для скачивания. Нагрузки и воздействия

СНиП 2.01.07-85

Схемы распределения нагрузки и величина коэффициента указаны в таблицах нормативного документа. Если они возникают лишь на части поверхности крыши, то нужно брать значения, действующие на половине пролета стропильной системы. В этом случае допускается использование упрощенных схем, но угол наклона ската всегда должен учитываться.

Шаг 2. Расчет ветровой нагрузки.

Ветровая нагрузка

В этом случае угол наклона скатов оказывает противоположное влияние. Чем он больше, тем выше парусность (аэродинамическое сопротивление) строения, соответственно, тем больше максимальные нагрузки ветра. Инженерам надо выбрать оптимальную середину, угол наклона скатов влияет на многие параметры строения. Усилия зависят от нормативных значений давления ветра в каждой климатической зоне. Дополнительно используется аэродинамический коэффициент. Он учитывает конкретную местность расположения строения (на открытой стройплощадке, в черте города и т. д.), высоту и парусность (коэффициент аэродинамики) дома.

Принимается средняя скорость за три самых холодных месяца, именно в этот период возможны максимальные усилия на стропильные ноги. При этом нагрузка от ветра должна приниматься как сумма давления на внешнюю поверхность, силы трения, направленных по касательной линии к кровельным материалам и нормального давления на внутренние элементы крыши.

Карта ветровых нагрузок

Коэффициенты аэродинамического сопротивления устанавливаются отдельно для внешнего давления, силы трения о поверхность крыши, парусного сопротивления и внутреннего давления. Для скатных крыш с углом наклона не более 25° используется коэффициент 2,0. Отдельно рассчитывается стропильная система по показателям пульсирующего давления, возникающего при сильных порывах ветра.

Шаг 3. Масса кровельных материалов. Чем тяжелее кровля, тем больше нагрузки действуют на стропильную систему. Для одинаковых по толщине и ширине стропильных ног нужно увеличивать угол наклона, в таком положении возрастают продольные усилия и уменьшаются перечные. А именно критических поперечных усилий больше всего боится стропильная нога. Но лишь по этому критерию выбирать оптимальный угол наклона нельзя, мы уже упоминали, что следует учитывать все факторы, и не только инженерного, но и дизайнерского характера. При расчетах берите вес кровельного материала с учетом его особенностей, весом обрешетки и утеплителей можно пренебречь, но вес стропил учитывается.

Масса кровельных материалов

Нагрузка на стропила с зависимости от материала кровли

Важно. Если крыша будет покрываться мягкими кровельными материалами, то алгоритм расчет веса немного меняется. Под мягкие покрытия обязательно делается сплошная обрешетка из плит ОСП или фанеры толщиной не менее одного сантиметра. Такие материалы имеют большую массу и оказывают заметное влияние на общий вес кровельного покрытия, это нужно в обязательном порядке принимать во внимание.

Шаг 4. Определение суммарной нагрузки на крышу. Заключительный показатель нагрузки, оптимальный угол наклона скатов двухскатной крыши во многом зависит от его значений. Общая нагрузка определяется суммированием всех ранее рассчитанных усилий.

Определение суммарной нагрузки на крышу

Для повышения надежности здания инженеры всегда делают закругления полученных параметров в сторону увеличения. Дело в том, что рассчитать до килограмма величину нагрузок даже теоретически невозможно, не говоря уже об упрощенных практических расчетах. В связи с этим при первой возможности принимаются меры для обеспечения запаса прочности и устойчивости несущих конструкций строения.

Расчет стропильной системы

К сведению. В московском регионе крыша площадью 100 м2 должна выдерживать нагрузку примерно 30 тонн. Это очень большие усилия, вот почему выбор оптимального угла наклона имеет такое большое значения с инженерной точки зрения. Если во время расчетов будет допущена ошибка, то возможен прогиб стропил или полное разрушение конструкции. Прогиб стропильной системы обязательно станет причиной нарушения герметичности кровли и появления протечек, их устранение сложный и длительный процесс. Полная потеря устойчивости крыши – аварийная ситуация со всеми крайне негативными последствиями. В деревянных домах одномоментное разрушение крыши может сдвинуть несущие стены, что еще более усугубит ситуацию.

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.

Практический совет. Во время выбора оптимального угла наклона двухскатной крыши нужно добиваться, чтобы за счет увеличения продольных уменьшались поперечные усилия. То есть, по возможности увеличивать угол наклона скатов.

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

ГОСТ 24454-80. Файл для скачивания

Пиломатериалы хвойных пород

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

Как влияет угол наклона на длину стропильных ног

Имея оптимальный угол наклона крыши строителям надо рассчитать длину стропильных ног и высоту вертикальных стоек. Сделать это можно при помощи калькулятора. Рассмотрим пример расчета, так будет легче понять алгоритм действий. Как узнать интересующие параметры стропильной системы, зная угол наклона скатов?

Шаг 1. Нарисуйте на бумаге прямоугольный треугольник. Горизонтальный катет должен равняться половине ширины дома. К примеру, если ширина строения 8 м, то длина катета будет 4 м.

Схема треугольника

Шаг 2. Умножьте длину катета на тангенс угла наклона крыши. Обе величины нам известны. Если угол наклона 35°, то второй катет имеет размер 2,8 м. Это высота вертикальной стойки стропильной системы. Теперь нужно вычислить длину стропил.

Умножьте длину катета на тангенс угла наклона крыши

Шаг 3. Разделите длину нижнего катета (4 м) на косинус 35°. В нашем случае длина стропильных ног буде равна 4,88 м. Если с косинусом работать сложно, то длину гипотенузы можно узнать с помощью теоремы Пифагора. Сумма квадратов катетов равняется квадрату гипотенузы.

Разделите длину нижнего катета (4 м) на косинус 35°

Указание размеров на чертеже

К полученному значению длины стропилины следует добавить размер свеса, он зависит от архитектурных особенностей строения.

Стропильная система по указанным вычислениям

Наращивание стропильных ног и свесы

Практические советы

Инженерные расчеты параметров стропильной системы делают только специализированные проектные компании с лицензиями и допусками. Самостоятельно работы выполнить сложно, для этого нужно иметь инженерное образование. Что советуют опытные строители с большим практическим стажем?

Оптимальный проектный угол наклона крыши можно изменять лишь в сторону его увеличения. Такие изменения уменьшают нагрузку на элементы стропильной системы и не могут стать причиной нарушения устойчивости конструкции.
Угол наклона крыши
Нередки случаи, когда уже во время строительства заказчики по тем или иными причинам требуют внести изменения в проектную документацию. Можно принимать их пожелания во внимание только в тех случаях, когда изменения не оказывают негативного влияния на устойчивость стропильной системы. Если необходимо уменьшить расчетный угол наклона, то необходимо увеличивать ширину досок или устанавливать дополнительные распорки. Первый вариант не уменьшает чердачное пространство, используется часто.
Если необходимо уменьшить расчетный угол наклона, то необходимо увеличивать ширину досок или устанавливать дополнительные распорки
Никогда не надо компенсировать изменение угла наклона крыши за счет изменения расстояния между стропильными ногами. В соответствии с современными нормативными требованиями шаг стропильных ног учитывает стандартную ширину утеплителей. Если его изменить в ту или иную трону, то существенно усложниться процесс монтажа кровельного пирога теплых крыш для мансардных помещений.
Укладка базальтового утеплителя между стропилами

Оптимальный угол наклона крыши обязательно нужно иметь в виду во время обустройства водосточной системы и элементов для снегозадержания. Он в любом случае должен гарантировать нормальный стек дождевых и талых вод, минимизировать риски появление протечек из-за незначительных нарушений технологии кровельных работ.

Видео – Расчет дины стропил в зависимости от угла наклона крыши

krysha-expert.ru

Как рассчитать оптимальный и минимальный угол наклона двухскатной крыши?

Февраль 4, 2017

Когда нужно рассчитать оптимальный угол наклона двускатной крыши, то нужно обязательно учитывать следующие факторы:

Конструктивные и архитектурные особенности строения и его аэродинамические характеристики. Ведь некоторые здания имеют настолько сложную архитектуру, что для сглаживания некоторых элементов требуется использование индивидуального возведения, например, полукруглой или куполовидной кровли.
Погодные условия, в которых предполагается возведение крыши – количество и вид выпадающих осадков. Чем больше количество осадков, выпадающих особенно в зимнее время, тем сложнее приходится стропильным элементам. Если угол наклона небольшой, то нагрузка, например, от снега будет чрезвычайная и в какой-то момент силовые элементы могут не выдержать.
Преобладающая средняя скорость ветра и даже в некоторых случаях его направление. Если на территории для возведения здания присутствуют периодически повторяющиеся сильные порывы ветра, то стоит выбрать как можно меньший угол наклона кровли. При экстремальных условиях это способствует лучшей обтекаемости, и исключить срыв или опрокидывание кровельной конструкции.

Оптимальные параметры

Оптимальный угол двускатной крыши, принятый с учётом многих факторов в Российской Федерации, считается от 40 до 60 градусов. Однако беря эти значения надо обязательно учесть розу и силу ветров, среднее количество осадков, выпадающих на этой территории, что бы не получилось так, что кровля не выдержит нагрузок.

Но тем не менее именно данная величина способствует максимальной обтекаемости и минимальной накопляемости зимних осадков в холодный период года, когда на улице отрицательная температура. А также данный угол наклона двускатной крыши делает возможным максимально удобным производить обслуживание в случае профилактического ремонта всей крыши.

Если в регионе местонахождения строения наблюдаются достаточно сильные и даже шквалистые порывы ветра, то угол существенно ниже и составляет от 20 до 40 градусов. Минимально допустимый угол наклона может в особых случаях составлять от 10 до 20 градусов.

В регионах где преобладают в течение года солнечные дни и практически отсутствуют минусовые температуры иногда целесообразно заменить двускатную кровлю на плоскую.

Расчет угла наклона

Для того, что произвести корректные расчёты можно воспользоваться специальными интернет-онлайн сервисами. С их помощью можно практически безошибочно подобрать необходимые параметры и исключить ошибки при возведении.

Надо отметить, что при расчёте необходимых параметров должны обязательно учитываться следующие величины:

длина стропил;
высота будущего конька крыши;
длина пролёта одного ската крыши;
тангенс угла наклона.

Учитывая все эти параметры можно сделать однозначный вывод о том, что чем меньше высота будущей крыши, тем соответственно меньше должна быть длина ската кровли двускатной крыши.

Неправильно выбранный угол наклона, к сожалению, может неимоверно сократить максимальный срок эксплуатации кровли.

Ручной способ расчета

Здесь необходимо будет воспользоваться геометрической формулой и таблице Брадиса. При её отсутствии можно показания тангенса вычислить с помощью обычного инженерного калькулятора.

Сама формула имеет следующий вид:

где

HК — высота конька крыши;

tga — тангенс угла наклона;

LОСН — длина основания.

Величина длины основания обязательно делится напополам, так кровля двускатная.

Зависимость от типа кровельного покрытия

При выборе типа кровли будущей крыши также очень важно учесть угол наклона.

Если в качестве покрытия планируется использовать шиферное покрытие, то минимальный угол должен составлять 25 градусов. В противном случае при выпадении жидких осадков вода будет затекать в зазоры, где материал идёт внахлёст.
Для металлочерепичного материала минимальный наклон составляет 15 градусов. При несоблюдении этого требования существует риск того, что листы материала могут быть сорваны с мест крепления при сильных порывах ветра.
Мягкая кровля допускает уклон от 15 градусов и до 60. Но при условии, если дополнительно производится крепление специальными гвоздями, исключающими отрыв и сползание материала вниз по плоскости наклона.

Особый случай

Если под сводами будущей двускатной крыши планируется возведение мансардного тёплого помещения, то надо обязательно учесть, тот факт, что чем круче будет угол наклона кровли для повышения высоты сводов помещения, тем соответственно выше вероятность того, что крыша не выдержит сильного порыва ветра. Поэтому оптимальный угол наклона двухскатной крыши в этом случае должен быть рассчитан с учетом всех особенностей мансарды.

Подводя итоги

Делая вывод надо учесть тот факт, что правильно высчитанный наклон скатов крыши сможет уменьшить нагрузку от ветра и сделать максимально наименьшим количество скапливаемых осадков. Но и ещё способствует разумной экономии денежных средств в количестве использованных строительных материалов.

В случае сомнения в собственных силах стоит обязательно обратиться за помощью к настоящим профессионалам, которые смогут оказать качественную и квалифицированную помощь. При попытке сэкономить может получиться так, что некоторые работы будут выполнены с ошибками. В последующем это может привести к аварийным последствиям.

stroicod.ru

ширина, углы наклона, размеры + проектирование

Крыша – важная конструктивная часть дома, выполняющая ряд наиважнейших функций. Она защищает от атмосферных напастей и отводит осадки, обеспечивает изоляцию и вносит солидный вклад в формирование собственного стиля строения. Для того чтобы столь значимое сооружение на «отлично» справлялось с доверенной работой, необходимо досконально продумать проект и скрупулезно разобраться с размерами.

Тщательный разбор и расчет двухскатной крыши требуется и самостоятельным мастерам, и владельцам загородной собственности, прибегающим к услугам строительных организаций. Давайте разберемся, как это правильно сделать.

Крыша, напоминающая в разрезе перевернутую литеру V, неспроста лидирует в списке скатных конструкций. По простоте сооружения и экономичности у двухскатной крыши практически нет соперников. Столетиями проверяемые на практике технологии строительства двухскатных крыш заложены в основе возведения большинства кровельных сооружений.

Незатейливые скатные плоскости не требуют сложного раскроя покрытия и прочих материалов, результатом которого становится внушительное количество отходов. Не нужны специфические ухищрения для воплощения замысловатых конфигураций. Осадки не задерживаются на наклонных поверхностях, поэтому нет необходимости в усилении гидроизоляции. В итоге устройство двухскатной крыши зачастую обходится дешевле односкатной.

Крыша с двумя скатами может быть самостоятельным объектом или частью комплекса сооружений аналогичной или отличной формы. Самый простой вариант ее не имеет встроенных слуховых окон и навесов над входным крыльцом, т.е. нет дополнительных переломов, хребтов и сопутствующих им ендов.

Отсутствие выпуклых и вогнутых углов лишает мастера «наслаждения» помучиться с рядом затруднительных операций. Опять же хозяева не получат мнимого удовольствия от протечек, нередко появляющихся в стыках скатных элементов крыши.

В принципе, любителям причудливой архитектуры никто не мешает оснастить два ската многочисленными встроенными конструкциями. Правда есть ограничения по климатическим признакам: в областях с высоким объемом зимних осадков возведение крыш с многочисленными составляющими нежелательно. В сформированных излишествами разжелобках создаются благоприятные условия для накапливания снежных залежей. Счищать их придется резвее обычного, а лишнее усердие в сфере удаления снега может стать причиной повреждения покрытия со всеми вытекающими.

Однако приверженцам простых и ясных форм тоже не стоит расслабляться. Конфигурация крыши углом должна быть идеально подобрана и рассчитана, иначе не сможет безупречно выполнять доверенную работу.

Несмотря на обманчивую элементарность, в определении оптимальной формы конструкции есть подвохи. Преодолеть и обойти их невозможно без знания технологических тонкостей, ведь все параметры сооружения взаимосвязаны:

Ширина двухскатной крыши зависит от габаритов коробки и вида покрытия, которое в свою очередь влияет на подбор крутизны скатов.
Уклон крыши зависит от климатических особенностей района строительства и от типа кровельного материала.
Совокупность перечисленных обстоятельств, ширины и уклона, определяет высоту конструкции, которая в итоге может не соответствовать архитектурным требованиям и эстетическим соображениям.

У безукоризненно спроектированной крыши все пропорции подобраны идеально. Ширина и высота ее определяют подъем и уклон, необходимый для отвода осадков в конкретной местности. Ниже нельзя по техническим причинам, выше дорого и неразумно, если этого не требует уникальная архитектура.

Заметьте, что вкупе с увеличением крутизны растет бюджет строительства. Согласно уклону подбирают кровельный материал. Ориентируясь на его вес и специфику, проектируют и рассчитывают стропильный каркас. Расчет стропильного каркаса производят с учетом перечисленных параметров и с учетом нагрузок, действующих извне на конструкцию.

Взаимозависимость пропорций крыши, сложности устройства стропильного каркаса и нюансов подбора покрытия заставляет определять наилучшую форму путем банального подбора. Если что-то не подходит, заменяют или укрепляют несущие конструкции. Благо, и ассортимент на строительном рынке сейчас предостаточный, и для усиления сооружения разработаны всевозможные способы.

Если пугают предстоящие вычисления и перетасовка данных, лучше прибегнуть к беспроигрышному решению – типовому проекту. Не зря же за рубежом все дома одного населенного пункта оснащают крышами равной высоты и покрывают равнозначным по цвету и характеристикам материалом. Типизация позволяет выдержать ландшафтную идентичность и сократить расходы на проектировку.

Однако даже типовое проектное решение – не панацея от технических бед и эстетических недочетов. Нельзя забывать об индивидуальных габаритах коробки, над которой планируется возвести крышу. Соотечественниками отрицается уравниловка в высоте и крутизне, потому нам все же желательно разобраться с пропорциями кровельного сооружения.

Конфигурацию и габариты любой скатной крыши задает стропильный каркас. На ребра стропильных ног укладываются скаты, образующие двухгранный угол. Сооружают стропильные системы из металлопроката и древесины, используют в строительстве конструкции индустриального изготовления и пиломатериалы.

Давайте рассмотрим варианты, доступные для приложения усилий самостоятельного мастера, т.е. построечный метод возведения каркаса крыши из пиломатериалов.

Этап #1 – выбор вида стропильной системы

Способ сооружения двухскатной крыши связан с размерами опосредованно, но без учета разницы в устройстве конструкций трудно будет разобраться с геометрическими параметрами.

В строительстве двухскатных крыш используются две традиционные технологии:

Наслонная, согласно которой у верха и низа стропилин есть прочная точка опоры. Нижней опорой служат стены дома, оснащенные мауэрлатом. Верх наслонных стропильных ног опирается на прогонную балку, формирующую конек. Прогонную балку опираются на сооруженную специально для нее опорную систему, на внутреннюю стену или на каменные фронтоны коробки, возведенные до устройства крыши. Наслонный способ преимущественно используют при обустройстве крупных домов с внутренней несущей стеной или рядом колон.
Висячая, согласно которой стропила верхами упираются лишь друг в дружку. Опорой для низа служат стены, как и в предыдущем случае. Висячие стропильные ноги формируют равносторонний треугольник, основание которого называется затяжкой. В совокупности такая система не создает распор, т.е. не передает распирающую нагрузку на стенки коробки. Стропильные треугольники устанавливаются либо в готовом к монтажу, т.е. собранном на земле виде, либо сооружаются из отдельных стропилин на месте. Отсутствие верхней опоры вносит коррективы в сферу использования: висячий метод применяется в обустройстве только небольших строений с малыми пролетами.

Схемы стропильных систем обоих типов включают минимум конструктивных элементов при перекрытии коробок шириной до 8-10м.

При обустройстве пролетов крупнее возникает опасность деформации стропильных ног. Чтобы исключить провисание и прогиб деревянных деталей из пиломатериалов, устанавливают укрепляющие элементы: подкосы, схватки, боковые прогоны и др.

Дополнительные детали обеспечивают жесткость и устойчивость крупного сооружения, но увеличивают нагрузку. Как определяется суммарная нагрузка и производится расчет элементов стропильной системы, мы уже разбирали.

Этап #2 – расчет ширины

Оба типа деревянных стропильных систем сооружаются по балкам перекрытия или по мауэрлату. От типа основы зависит, как вычисляется ширина крыши:

При монтаже на балки перекрытия именно они формируют карнизный свес, т.е. определяют габариты крыши.
При установке на мауэрлат ширина крыши определяется путем сложения трех величин. Суммировать нужно ширину коробки и две проекции ширины карнизного свеса. Однако в расчетах используется только несущая часть ширины крыши, равная ширине коробки.

Функцию мауэрлата в каркасных постройках выполняет верхняя обвязка, заодно соединяющая разрозненные элементы в единый каркас. В деревянном строительстве мауэрлатом служит верхний венец, сложенный брусом или бревном.

В случае применения «балочной» схемы устройства используются так называемые матицы – брусья или бревна, уложенные под верхним венцом стопы в качестве перекрытия.

Карнизные свесы крыш, установленных на мауэрлат, могут быть сформированы непосредственно стропильными ногами, пришитыми к ним кобылками или кирпичным выступом. Последний вариант, естественно, применяется при возведении кирпичных стен. Выбор ширины свеса продиктован типом кровельного покрытия и материалом, из которого сложены стены.

Примеры рекомендованной ширины свеса:

Для шиферной кровли не более 10см;
Для битумной черепицы в интервале 30-40см;
Для металлочерепицы 40-50см;
Для профлиста 50см;
Для керамической черепицы 50-60см.

Стены из бревна и бруса требуют усиленной защиты от косых дождей, потому свесы над ними обычно увеличивают на 10-15см. При превышении предельного значения ширины свеса, рекомендованного производителем, необходимо предусмотреть мероприятия по его укреплению.

Возможна установка наружных подкосов на стены или опорных столбов, которые одновременно смогут играть роль конструктивных элементов террасы, крыльца, веранды.

Этап #3 – определение уклона

Углу наклона скатов дозволено варьировать в широчайших пределах, в среднем от 10º до 60º с допустимыми отклонениями в обе стороны. Традиционно обе плоскости двухскатной крыши имеют равные углы наклона.

Даже в несимметричных конструкциях для жилых домов их в основном располагают под равным углом, а эффекта асимметрии добиваются путем сооружения разно-размерных скатов. Чаще всего различия в уклоне основных частей крыши наблюдаются при строительстве дачных домиков и бытовых объектов.

На процедуру определения оптимальной крутизны двухскатной крыши существенное влияние оказывают три фактора:

Тип покрытия вкупе с весом предназначенной для него обрешетки. Вид кровельного материала определяет технологию монтажа и способ устройства основания для его крепления. Чем плотнее получается кровля, тем меньшее значение может быть у уклона. Чем меньше нахлестов и стыков между элементами покрытия, тем ниже разрешено быть крыше. И наоборот.
Вес кровли вместе с компонентами кровельного пирога. Расположенное под углом к горизонту тяжелое покрытие давит на основание только своей проекцией. Короче, чем выше уклон, тем меньшая масса передается на перекрытие. Т.е. под тяжелую кровлю нужно строить крутую крышу.
Климатическая специфика региона. Высокий уклон способствует быстрому отведению снега и воды, что крайне желательно в областях со значительным уровнем выпадения осадков. Однако высокие скаты очень чувствительны к воздействию ветров, стремящихся их опрокинуть. Потому в регионах с характерными сильными ветрами принято строить пологие конструкции, а в районах с изобильными осадками – крыши с высоким уклоном.

В нормативной документации, применяемой в расчетах углов для возведения двухскатных крыш, встречаются единицы, способные сбить с толку неопытных в кровельном деле домашних строителей. Самая простая величина выражена в безразмерных единицах, самая понятная – в градусах.

Вторая версия передает соотношение высоты крыши к половине ее ширины. Для ее определения проводится линия от центральной точки перекрытия к вершине кровельного треугольника. Реальную линию проводят на схеме дома, воображаемую на объекте. Обозначается величина или в процентах, или в виде математического отношения типа 1: 2,5… 1: 5 и др. В процентах мудренее и неудобней.

Этап #4 – определение высоты конька

У крыши с двумя скатами по желанию хозяина может быть или не быть чердак. В чердачных пространствах двухскатных крыш не положено устраивать полезные помещения. Для этого существует технология сооружения ломаных крыш. Однако высота чердака, применяемого для обслуживания и осмотра крыш углом, не является произвольной.

Согласно предписаниям противопожарной службы от вершины до перекрытия должно быть не меньше 1,6м. Верхний предел продиктован эстетическими убеждениями проектировщиков. Они утверждают, что если высота крыши больше высоты короба, то она словно «давит» на постройку.

Высоту расположения коньковой вершины для устроенных по балкам висячих крыш легче всего определить чертежным методом:

Чертим схему коробки дома в масштабе.
Ищем середину верхнего перекрытия.
От середины вверх прокладываем ось симметрии.
В любую из сторон от середины откладываем половину ширины крыши – получаем крайнюю точку свеса.
С помощью транспортира от крайней точки свеса вычерчиваем прямую под углом, рекомендованным производителем кровельного покрытия. Точка ее пересечения с осью будет вершиной крыши. Измерим расстояние от вершины до перекрытия, получим высоту.

Чтобы получить полную картину, на схеме нужно аналогичным способом вычертить второй скат. Параллельно линиям вычерченных скатов надо провести еще две линии на расстоянии, равном толщине стропильных ног в том же масштабе.

Если не устроит конфигурация крыши, можно «поиграть» с высотой на бумаге, изменяя положение точки вершины и уклон крыши в разумных пределах. Те же манипуляции можно провести в одной из чертежных программ.

При вычерчивании абриса крыши, сооружаемой по наслонной технологии, следует учитывать толщину прогонной балки. При внушительной мощности она несколько сдвинет положение скатов.

Народные умельцы считают, что расчеты элементов стропильной системы для строительства двухскатной крыши можно вообще свести к вычислению только сечения прогона. Это самый нагруженный элемент, все остальные имеют право быть тоньше. К примеру, если расчеты покажут, что для конькового прогона потребуется материал 100×150мм, то для стропилин, опор, подкосов достаточно доски 50×150мм.

Процесс поиска высоты конструкций со свесами, сформированными кобылками, немногим отличается от описанной методы. Просто угол уклона вычерчивается не от крайней точки свеса, а от нижнего узла крепления стропилины к мауэрлату. В любом случае вариации с крутизной и размерами запланированной к строительству двухскатной крыши лучше подобрать на «бумаге», чем на стройплощадке.

Этап #5 – расчет расхода материала

Нормальный хозяин загодя задумывается о бюджете строительства. Правда, в предварительной смете по определению будут неточности. Процесс возведения двухскатной крыши наложит свои коррективы на первоначальный расчет материала, но выяснить объем основных трат поможет.

Предварительная смета должна включать:

Брус для устройства мауэрлата. В жилищном строительстве используют пиломатериал сечением от 100×150мм до 200×200мм. Метраж рассчитывается по периметру коробки с 5% запасом на обработку и соединения. Аналогичный материал приобретается для устройства лежня, если он запроектирован.
Доска для изготовления стропилин. Чаще всего для изготовления стропильных ног используют материал сечением от 25×150мм до 100×150мм. Метраж определяется путем умножения длины внешнего ребра на количество. Материал приобретают с запасом 15-20%.
Доска или брусок для выполнения подкосов, затяжек и опор сечением 50×100, 100×100мм в зависимости от проекта. Тоже нужен запас примерно 10%.
Материал для устройства обрешетки. Расход его зависит от типа финишного покрытия. Обрешетку сооружают либо сплошной, если будет производиться укладка битумной черепицы, либо разреженной под профнастил, металлочерепицу, обычную черепицу, шифер и пр.
Рулонная гидроизоляция, метраж которой определяет вид кровли и крутизна. Высокие крыши покрывают водоизоляционным ковром только вдоль свесов, конька и в выпуклых или вогнутых углах. Пологие покрывают сплошным ковром.
Финишное покрытие. Его количество вычисляют, суммируя площади скатов. Если имеются врезанные слуховые окна, то их площади тоже подсчитывают. Только вычисляют как прямоугольник, а не по факту. Количество запаса для укладки рекомендовано производителями покрытия.
Материал для обшивки фронтонов и свесов.
Уголки, пластины, саморезы, скобы, гвозди. Нужны анкера и шпильки, их количество подскажет проект.

Еще потребуются фасонные элементы для обустройства сквозных проходов через крышу, ендов, свесов, конька. Представленный набросок сметы действителен для холодной конструкции. Для утепленной крыши надо будет приобрести утеплитель и пароизоляционную пленку, брусок для контрообрешетки и материал для обшивки крыши изнутри.

Мы подобрали для вас ряд видео роликов, в которых еще более подробно разбираются технологии строительства:

Все рассчитать перед строительством крыши углом – дело нужное и очень полезное. Несмотря на незамысловатость формы и простоту монтажа, в процессе расчетов и сооружения имеются технологические нюансы. Их учесть и правильно применить поможет предварительное проектирование и определение размеров.

krovgid.com

Оптимальный угол наклона двухскатной крыши

Как выбрать наилучший угол наклона крыши?

Строительные технологии в современном мире развиваются семимильными шагами. В особенности это касается частных домов. Очень важным этапом в ходе возведения собственного жилья является создание крыши. Казалось бы, все довольно просто, но это не так. Для того чтобы конструкция была прочной, требуется сделать точный расчет и понять, крутой или пологой должна быть будущая кровля. Как подсчитать минимальный и оптимальный уклон двускатной и четырехскатной крыши? Как зависит от него прочность здания? Как проводится расчет угла наклона?

Для устройства кровли уклон – один из самых важных параметров, закладываемый в расчеты.

Крыша — самая важная составляющая любого архитектурного творения. Она защищает жителей дома от атмосферных осадков, ветра, низкой и высокой температуры и придает ему красивый вид. Какая бы она ни была, любому хозяину важно знать оптимальный и минимальный угол ее наклона. Иногда от этого зависит целостность здания, ведь при неправильной планировке она может просто напросто разрушиться. Рассмотрим более подробно, каким должен быть оптимальный угол наклона двухскатной крыши, как влияет на него ветер, осадки, как должна подбираться система крыши, наклон, план работы.

Влияние климатических условий

Зависимость выбора материала от уклона крыши.

Большинство частных домов имеют скатные крыши. Чаще всего можно встретить двухскатные или четырехскатные. Наклон их может быть разным. Как можно посчитать оптимальный и минимальный угол ската, от чего он зависит? На показатель наклона кровли влияет множество факторов. Основными являются климатические условия и свойства кровельного материала. Итак, остановимся сперва на самом важном из них. Наиболее простой из показателей — это ветер. Ветровая нагрузка прямо пропорциональна углу ската кровли. Если уклон кровли слишком маленький, например 5-10 градусов, то ветер способен проникать под кровельный материал, так как в этом случае он располагается практически параллельно поверхности, что может нанести урон покрытию или совсем его сорвать. Со слишком большим углом то же, что и в предыдущем случае. Здесь ветер способен просто напросто свалить настил.

Поэтому для районов с частыми сильными ветрами для двухскатной и четырехскатной крыши наиболее оптимальный угол ската составляет 15-20 градусов. Для более спокойных в этом плане регионов — 35-40 градусов. Уклон влияет и на герметичность дома. Если угол большой, то вода будет сбегать с нее, не скапливаясь на поверхности. То же самое касается и снега, грязи. Поэтому для дождливых районов оптимальнее всего уклон в 45 градусов, а для засушливых — 30.

Кровельные материалы

Угол ската двухскатной крыши или четырехскатной определяется и видом кровли.

Рулонные материалы используются для обустройства крыш, имеющих угол наклона не более 60 град.

Рулонные материалы — такие как рубероид — используются даже на тех зданиях, где уклон кровли ската составляет 0 градусов. То есть все это зависит и от кровли. Они не обладают высокой защитой, а от уклона крыши будет зависеть число слоев рубероида. При уклоне до 15 градусов в расчет понадобится 4 слоя, при 40 — 3, при более 45 — 2 слоя. Оптимальный материал для двухскатной конструкции с уклоном в 30 градусов — это асбестоцементные листы. Для черепицы подойдет уклон ската в 22-40 градусов. Если имеется минимальный угол ската около 12 градусов, то можно использовать металлические листы внахлест.

Интересен тот факт, что высокие значения, характерные для двухскатной или четырехскатной конструкции, больше других подвержены потере тепла. Поэтому без учета высоты здания обойтись нельзя, иначе создать в жилых комнатах в дальнейшем оптимальные параметры микроклимата не получится. Минимальный уклон нужно выбирать для территорий, подверженных сильным ветрам и ураганам.

Система измерения угла наклона

Угол уклона двускатной крыши.

Система крыши нуждается в тщательном измерении. Для этого требуется определить оптимальный или минимальный уклон двухскатной или четырехскатной конструкции. Все это входит в план работы. Здесь же измеряется сам угол или его значение в процентном соотношении. Чтобы определить градус, необходимо произвести расчет или сделать модель на бумаге. Процент высчитывается следующим образом: берется значение высоты конька и делится на половину ширины здания. Полученное значение умножается на 100%. Расчет таков: в процентном соотношении 1 градус равен 1,7%, а 45 градусов — 45%.

Важно отметить, что шифер, который является самым распространенным кровельным материалом, имеет очень большой минимальный угол. При более же низком его расположении ветер способен загонять влагу под него и он отсыревает. Это может вызвать повышенную влажность в самом доме, что негативно скажется на жильцах и условиях.

Заключение, выводы, рекомендации

Перед тем как крыть крышу здания, нужно произвести расчет кровли. Важно узнать, какой оптимальный и минимальный уклон необходим для строительства сооружения, чтобы обеспечить его прочность, устойчивость к ветру или воздействию дождя и снега. Таким образом минимальный и оптимальный угол двухскатной или четырехскатной крыши определяется следующими показателями: погодными условиями территории, объемом осадков и частотой ветров, видом кровельного материала. Все это должно входить в план работы. План включает и расчет процентной величины угла.

Важно запомнить, что для двускатной крыши губительным может быть как большой, так и малый угол крыши. В силу этого важен его точный расчет. При большом угле ветер может сорвать покрытие и сделать жилище непригодным для жизни, а слишком малый способствует проникновению ветра между швами кровли, проникновению в него осадков и разрушению кровельного материала. Нередко для двускатных крыш характерен их провал. Это связано с постоянной нагрузкой на кровлю осадков, в частности снега, который может тоннами скапливаться на ней в зимнее время. Большое значение имеет наклон для отведения воды, в противном случае она может скапливаться под крышей и ухудшать качество воздуха в мансардном помещении, способствовать появлению грибков и бактерий.

Как рассчитать угол наклона для двухскатной крыши: особенности и формулы расчета

Рассмотрим каждый пункт более подробно .

Ветровые нагрузки

Россия — огромная страна, и климатические условия в различных её регионах сильно отличаются.

Ветер, дождь и снег — это факторы, которые оказывают решающее значение при выборе угла наклона. Посмотрите на карту ветров по всем регионам России. Найдите свой город и определите, в какую зону он попадает.

Если вы живете в регионе где круглый год дуют сильные ветра, то крыша с большим углом наклона — не ваш вариант. У крыш со скатами более 45° очень высокая парусность (парусность — свойство предмета воспринимать кинетическую энергию ветра).

При сильном штормовом ветре такую крышу может запросто оторвать от стропильной системы .

Интересный факт! Увеличение угла уклона крыши с 30° до 60° увеличивает ветровую нагрузку в пять раз.

В районах с сильной ветровой нагрузкой рекомендуется делать скаты с уклоном 30°- 42°. Почему не меньше? Ведь так мы значительно уменьшим ветровую нагрузку. Да потому, что для плоских крыш сильный ветер тоже нежелателен.

В такой конструкции ветер стремится приподнять крышу. задувая в зазоры между стропилами и кровельным материалом.

Снеговые нагрузки

На наши крыши каждую зиму падает огромное количество снега. В отдельных регионах России снеговая нагрузка может достигать просто фантастических цифр — до 500 кг на квадратный метр кровли.

Сколько килограмм снега ляжет на квадратный метр вашей крыши, вы можете найти в СНиП 2.01.07-85.

Если вы живете в местах, где обильные снегопады длятся всю зиму, то стоит обратить внимание на крыши с углом наклона 45° .

Факт! Крыши с углом наклона 45° являются самоочищающимися. Снег и вода на такой крыше не задерживаются вообще.

В том случае, если снегопады сопровождаются сильными ветрами, можете уменьшить угол до 35°- 40° (сильный ветер будет сдувать часть снега).

Не следует делать скат с углом наклона больше 45°. Да, чем больше угол, тем меньше снеговая нагрузка, но в этом случае увеличивается площадь кровли, а с ней растет и вес крыши. Вес всей этой конструкции несут на себе стены. а лишняя нагрузка им и вовсе ни к чему.

Крыша Шале с углом наклона кровли 45°. Дома с такими крышами строят в горах, где обильные снегопады и частые температурные перепады не редкость.

Особенностью крыш шале являются большие выносы свесов и козырьков. Козырьки и выносы шале накрывают террасы, которые окружают дом.

В странах, где дожди — редкость, а снег выпадает раз в сто лет, постройка двухскатных крыш с большим углом наклона — неоправданная трата денег. Пример — страны Ближнего Востока, где этот параметр редко превышает 20 C .

Организация подкрышного пространства

Если географическое положение вам позволяет сэкономить на материалах и сделать плоскую крышу (односкатную) (2° — 7°) или пологую (3°-10°), то учтите, что свободного пространства между коньком и потолочным перекрытием хватит только на небольшое техническое помещение или чердак.

Двухскатная же крыша, с углом наклона 30° — 45°. дает возможность обустроить мансарду или даже жилые комнаты.

От величины угла будет зависеть полезная площадь вашей мансарды. Чем больше угол, тем больше у вас пространство для маневра.

Обратите внимание! Есть у двухскатных крыш один недостаток — большие потери тепла. Это логично — чем больше площадь кровли, тем больше тепла уходит в атмосферу. Так что если вы решили сделать в подкрышном пространстве жилое помещение, то вам нужно учесть расходы на теплоизоляцию (о том, как утеплить мансарду, читайте здесь ).

Вид кровельного материала

Рассмотрим самые популярные виды кровельных материалов и рекомендуемый под их укладку угол наклона крыши:

Шифер — не менее 22°. Если сделать его меньше, вода будет попадать в зазоры;
Металлочерепица — не менее 14°. Со слишком пологого ската ветер может сорвать листы;
Профнастил — не менее 12°. Материал прилегает к стропильной системе плотнее, чем металлочерепица, поэтому угол можно уменьшить;
Битумная черепица — до 15°. Если сделать угол больше, то черепица, приклеенная на мастику, может в жаркие дни отставать от кровли и сползать вниз. Мне этот довод кажется надуманным, ведь такую черепицу еще крепят к обрешетке кровельными гвоздями;
Рулонные кровельные материалы. изготовленные на основе того же битума. Угол их укладки может варьироваться от 3° до 25° — все зависит от количества слоев. Чем больше слоев, тем на более пологую крышу их можно класть.

Подробную информацию о таком кровельном материале, как ондулин. читайте в следующей нашей статье.

А здесь Вы найдете инструкцию по строительству беседки с двускатной крышей.

Как рассчитать угол крыши

Если вы не хотите морочить голову расчетами, то можете принять соотношение :Нк = Lосн/3. гдеHк — высота конька, мLосн — ширина фронтона, м

Пример. Если ширина фронтона 6 метров, то высота конька:Нк = 6/3 =2 мtg β = Нк/ (Lосн/2) = 2/3 = 0,667

Тангенс угла находим по таблицам Брадиса. или используем инженерный калькулятор.β = 34° (графическое решение показано на рисунке )

Какими бы вы размерами не оперировали, в итоге у вас все равно получится угол 34° (можете проверить). Такой угол был в ходу лет 50-70 назад, когда кровлю делали из оцинкованных листов. Но некоторые из кровельщиков до сих пор практикуют этот метод.

С его помощью можно:

определить угол β уже построенной крыши с заданными Нк и Lосн.tg β = Нк/ (Lосн/2)

Пример. Нк =3 м; Lосн =7 мtg β = 3 / 7 = 0,428Тангенс угла находим по таблицам Брадиса. или используем инженерный калькулятор. β = 22°

посчитать высоту конька Нк. по заданным предварительно углу β и основанию Lосн.Нк = tg β х (Lосн/2)

Пример. β = 30°; Lосн = 8 мtg 30° = 0,577Нк = 0,577*8 = 4,6 м

Все факторы, о которых мы упоминали в нашей статье, желательно принять во внимание. Конечно же, вы можете сделать крышу сообразно своим представлениям и пожеланиям.

Но рекомендации, которые мы вам дали, проверены веками и поколениями кровельщиков. Крыша стоит немалых денег. Так может, это тот самый случай, когда нужно довериться опыту и не рисковать? Выбор за вами.

О том, как рассчитать стоимость двускатной крыши, смотрите в этом видео :

Расчет двухскатной крыши: параметры, площадь и расход материалов

Как сделать фронтон двухскатной крыши своими руками: устройство, материалы, монтаж, фото и видео

Расчет оптимальной высоты конька двускатной крыши — пропорции

Как построить гараж с двухскатной крышей своими руками: конструкция, обзор материалов, чертежи и расчёты

Кровля из металлочерепицы: Уклон кровли

Угол наклона кровли определяет основные практические характеристики крыши – противостояние атмосферным осадкам и давлению ветра, определяя климатические характеристики внутри самого дома. Поэтому для определения оптимального наклона черепицы – металлической или глиняной — существуют специальные строительные формулы и таблицы, которые будут представлены ниже. А описание самого процесса создания нужного угла наклона разбавлено следующими за ним советами.

Практическое определение оптимального кровельного наклона

Чтобы определить оптимальный уклон кровли из металлочерепицы с учетом её расположения и конструктивных особенностей, строители прибегают использованию формулы Н:(1:2L)=i

В данной формуле i – цифра искомого уклона, Н представляет высоту от перекрытия до конька как высоту стропильного каркаса, а L является шириной дома. Если угол наклона черепицы требуется обозначить в процентах, полученное значение формулы просто умножается на 100 единиц.

Расчет данного значения также предполагает его перевод в градусы, производящийся с помощью тригонометрической арктангенса. Однако на данный момент не ставит никакого труда найти в Интернете готовые таблицы значений арктангенса.

Аналогичным просчетам подлежат как односкатные, так и двухскатные крыши. Для определения высоты Н в работе с неравносторонними крышами используют проекцию высоты конька на низлежащее перекрытие. С многоузловыми сложными крышами применяются так называемые поправочные коэффициенты наклона кровли.

Выбор наклона кровельной черепицы

Меньший угол наклона крыши имеет ряд положительных качеств. Например, такие крыши проще оборудовать водоотведением, небольшой вес кровельной конструкции и крыш в целом предупредит их возможное разрушение под давлением шквалистого ветра, а также подразумевает очень экономичный вариант с точки зрения расходных материалов.

Однако такие крыши герметизируются с особым вниманием и напряжением, вследствие плохого оттока осадков с поверхности черепицы. Такая низкоградусная крыша подвергает себя риску обвала вследствие чрезмерного накопления снежного покрова. Поэтому её необходимо подвергать очистке ежедневно. Дополнит список минусов низкого кровельного наклона отсутствие чердачных помещений и требование дополнительного укрепления систем обрешетки.

Чрезмерное увеличение крутизны ската, напротив, увеличивает расход материала.

Согласно многолетним практическим выводам оптимальным углом наклона считает угол в 22 градуса.

В свою очередь, эта величина слегка варьируется: до 30 градусов для односкатных крыш, и до 45 градусов – у двухскатных.

Советы по практическому созданию кровельного наклона

Минимальным углом наклона металлической черепицы согласно СНиП является угол в 12 градусов при длине кровельного ската в 6000 мм. Что касается рекомендуемого угла наклона, то он составляет 14 градусов. Важно понимать, что минимальный угол наклона обеспечивает минимальное ветряное сопротивление, но такая крыша будет абсолютно бесполезна в северных климатических зонах, так как будет вызвать застой снежного покрова по всей своей поверхности. Впрочем, при выборе кровельного материала необходимо тщательно знакомиться с инструкциями производителей, на которых указаны степень скольжения осадков по поверхности кровли и её механическое сопротивление выпадающим осадкам. Например, некоторые финские фирмы имеют разрешение на возведение допустимого наименьшего угла наклона кровли в 11 градусов.

Расчет угла наклона кровли всегда производится до прокладки теплоизоляции во избежание будущих проблем со скоплением снега.

Понравилась статья? Поделить с друзьями:

Источники: http://1metallocherepica.ru/raschet/optimalnyj-ugol-naklona-dvuxskatnoj-kryshi.html, http://6sotok-dom.com/krysha/dvuskatnaya/kak-rasschitat-ugol-naklona.html, http://silastroy.com/kryshy/krovlja-iz-metallocherepicy-uklon-krovli.html

krovlya-mp.ru

угол наклона и нюансы его определения

Профессиональным строителям хорошо известно, что угол наклона двускатная крыша должна иметь максимально подходящий к условиям эксплуатации. Не стоит думать, что это проблема только эстетического характера. Уклон двускатной крыши зависит от множества других факторов.

Этот показатель измеряют в градусах от горизонтальной линии. Считается, что он может варьироваться от 5 до 60 градусов. Разброс довольно велик, поскольку пять градусов образуют практически плоскую крышу, а кровля с уклоном в 60 градусов может оказаться слишком крутой. На невысоком здании крыша с большим уклоном может смотреться совершенно не пропорционально.

На эту тему среди профессиональных кровельщиков ходит байка, которая вполне может оказаться правдой. Говорят, некоторые клиенты подбирают уклон ската «на глазок». Рабочие, вооружившись длинными досками, отправляются на крышу и ставят их как стропила, а будущий домовладелец оценивает результат визуально, отдавая команды «выше», «ниже» и т. д.

Разумеется, настоящие специалисты поступают иначе. Они прекрасно знают, что выбирая уклон двускатной крыши, следует учесть:

прогнозируемую снеговую нагрузку;
количество дождевых осадков;
возможные ветровые нагрузки;
тип кровельного материала;
толщину кровельного пирога и т. п.

Совет: Выбирая угол уклона двускатной кровли, следует помнить, что от его размеров зависит площадь ската, а значит и количество кровельного материала. Таким образом, увеличение этого показателя влечет закономерное повышение стоимости кровельных работ и затрат на материалы.

Выбирая угол уклона кровли, следует учитывать возможную снеговую нагрузку

Самый коварный враг любой крыши — осадки. Прежде всего, это снег, который оседает на поверхности кровельного материала, нагревается, тает и проникает в малейшие щели. Немало опасности представляют для кровли и проливные дожди. Чем выше угол наклона крыши, тем быстрее осадки ее покидают, тем меньше воздействие влаги.

Казалось бы, оптимальный угол наклона двухскатной крыши должен быть достаточно большим, однако все не так просто. Жители ветреных районов хорошо знают, что с ростом значения уклона кровли растут размеры ската, а значит, и парусность крыши. В местностях, открытых всем ветрам, слишком крутой уклон ската может сослужить плохую службу, поскольку парусность конструкции возрастет. Поэтому чаще всего россияне выбирают для своих домов конструкции с уклоном 11-45 градусов. Самые популярные цифры обычно находятся в пределах от 35 до 40 градусов.

Чтобы правильно определить угол уклона двускатной крыши, нужно учесть ряд важных факторов

Все профессиональные кровельщики строго придерживаются рекомендаций производителей кровельных материалов в отношении минимального угла наклона ската. Дело в том, что скопившийся на крыше снег может оказаться слишком тяжелым, элементы кровли под его весом деформируются. Из-за этого появляются небольшие щели, в которые просачивается влага, вскоре крышу понадобится ремонтировать.

В зависимости от типа кровельного материала изготовители устанавливают следующие нормы минимального уклона крыши:

Для наборных элементов, таких как черепица или шифер, этот показатель должен составлять не менее 20 градусов;
Профнастил можно укладывать на скаты крыши с уклоном 12 градусов или больше;
При использовании рулонных кровельных материалов минимальный уклон зависит от количества слоев: чем их больше, тем меньше может быть уклон. Двухслойное покрытие можно применять при уклоне не менее 10-15 градусов, а вот рулонные кровли, уложенные в три слоя, вполне пригодны для пологих крыш с уклоном всего 2-4 градуса;
Для ондулина приемлемым является минимальный показатель в 6 градусов;
Металлочерепицей укрывают конструкции с уклоном не менее 14 градусов.

Совет: Минимальный угол наклона — не единственный показатель, который следует учесть при проектировании кровли. Необходимо рассчитать несущую способность всех элементов каркаса крыши и убедиться, что стены и фундамент выдержат нагрузку. Лучше всего поручить это задание профессиональному архитектору.

Угол наклона ската должен соответствовать типу кровельного материала

Нередко при составлении проекта крыши необходимо произвести расчеты, которые связаны со значением уклона кровли. Для этого обычно используют две простые формулы из школьного курса геометрии и понятия синуса и тангенса угла.

Чтобы вычислить значение наклона крыши в градусах, следует измерить высоту конька и длину торцевой стены. Последнюю цифру нужно разделить пополам. Затем можно воспользоваться формулой:

Тангенс угла наклона = Половина длины торцевой стены / Высота конька

Определив тангенс, можно вычислить и значение угла в градусах, например, воспользовавшись таблицами Брадиса или специальным инженерным калькулятором, в котором встроены соответствующие функции.

Если требуется вычислить длину стропильной ноги, следует узнать синус угла наклона, а затем разделить на эту цифру значение высоты конька, т. е.:

Длина стропильной ноги = Высота конька / Синус угла наклона кровли.

Сначала выбирают кровельный материал, потом примерный градус наклона и лишь затем рассчитывают высоту конька крыши

Хотя конструкция двускатной кровли считается самой простой в исполнении, на практике начинающий кровельщик может обнаружить множество «подводных камней». Поэтому не стоит пренебрегать рекомендациями специалистов еще на стадии проектирования. А чтобы получить гарантированно надежный результат, следует воспользоваться услугами бригады профессиональных кровельщиков.

goodkrovlya.com

Расчет угла наклона двускатной крыши – советы профессионалов. Жми!

Мы тоже любим смотреть на Луну, но предпочитаем любоваться ею сидя на лавочке, но никак не через дыры в кровле.

Крыша это один из самых ответственных этапов строительства вашего дома, а угол наклона кровли — фактор, от которого зависит многое.

Грамотно выбранный угол продлит «жизнь» вашей крыши, защитит от природных катаклизмов, придаст вашему дому эстетичный и завершенный вид.

Угол наклона крыши — это острый угол, образуемый потолочным перекрытием и стропилами. Проще говоря, это угол ската крыши по отношению к горизонту.