Что такое уклон крыши

Уклон крыши

Малоуклонная крыша та крыша, монтаж которой осуществляется из расчёта наименьшего, рекомендованного угла наклона скатов. Так для каждого кровельного покрытия есть свой рекомендуемый минимальный уклон.

От чего зависит уклон кровли

В чем измеряется угол уклона крыши

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

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

Уклон крыши соотношение градусы-проценты

Замер уклона крыши

Измеряют угол уклона при помощи уклономера или же математическим способом.

Математический расчёт уклона

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

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.

Источник

Каким должен быть уклон кровли, как его замерить и рассчитать?

Уклон кровли — один из важных параметров, влияющих на выбор стропильной конструкции, укрывного материала. Правильно рассчитанный наклон крыши обеспечивает надежное функционирование сооружения.

При малых показателях этого значения возникает риск протечек, порчи либо застаивания воды в покрытии.

При больших уклонах есть вероятность опрокидывания конструкции от стихийных воздействий (сильного ветра). Какими приняты оптимальные показатели наклона скатов — попытаемся разобраться в данной публикации.

О чем гласит СНиП?

Требования, которые касаются уклона кровли, указаны в СНиП-II-26-76. В случае минимизации параметров угла следует учитывать дополнительные мероприятия, обеспечивающие водонепроницаемость кровли.

Требуемый показатель обеспечивает наклон несущих конструкций:

Также он влияет на наклон поверхности стяжки (выравнивающего слоя), монолитной либо выполненной из минеральных плит теплоизоляции, всевозможной подсыпки (песок, иной мелкофракционный материал), сделанной под нее.

Зависимость от нагрузок и прочих факторов

Строители угол ската крыши относительно горизонта измеряют в процентах либо в градусах. Для точного измерения требуется использование геодезического инструмента. Примерно 0 градусов — показатель абсолютно плоской крыши, увеличение параметра наклона делает кровлю остроугольной.

Скатные кровли имеют значение от 11 до 45 градусов. В ходе строительных работ следует вычислять необходимый угол. Обязательно требуется обратить внимание на некоторые нюансы.

Ветра

В местности с сильными порывами ветра не следует пользоваться проектом со слишком острой крышей. Высокая парусность кровли, имеющей большой угол наклона, приведет к ее разрушению.

В этом случае предпочтительнее более пологая конструкция с меньшим показателем наклона ската, с прочными стропилами усиленного образца. Подобный вариант по себестоимости обойдется дороже, однако кровля будет лучше защищена от стихии.

Во время сооружения кровли важен еще один показатель — направление ветра. Выбирая металлочерепицу в качестве укрывного материала, нужно чтобы ветер был направлен прямо в плоскость выложенных листов. При воздействии порывов с торцов возникает риск отрыва и загиба листов. С учетом этих нюансов (силы и направления ветра) нужно выбирать правильный поворот скатов кровельной конструкции.

Количества осадков

Проживая в климатической зоне с большими снежными осадками, крышу следует делать под уклоном в 45 градусов.

Этот уровень обеспечит лучшее соскальзывание снежного покрова вниз, что позволит исключить его задержку на кровле и продавливание укрывного материала.

Когда кровля имеет угол приблизительно 45 градусов, то усиление стропил не придется выполнять. Однако есть вероятность для такой модели усиления ветровых нагрузок.
С учетом всех климатических условий важно правильно выбрать конструкцию.

При расчете уклона также следует учитывать иные стихийные явления — град, дождь и палящее солнечное воздействие, которые также влияют на прочность кровли. В местности, где преобладает много солнечных дней, с дефицитом дождей, можно использовать плоскую модель с минимальным уклоном.

Важно! Плоская кровля должна все же иметь минимальный наклон (1 градус либо 1,7 %).

Материала кровельного покрытия

Существует два вида материалов кровли. Они имеют шершавую либо гладкую структуру. В первом варианте стекание воды с кровли хуже. Здесь больше будет задерживаться жидкости и снега. Гладкое покрытие обеспечит моментальный сток влаги. Существуют и иные конструкционные показатели, влияющие на минимальные и максимальные параметры уклона.

Виды кровли с учетом уклона

Кровли жилых и нежилых объектов классифицируются на 2 категории: скатные и плоские. В зонах, где присутствует умеренный либо континентальный климат, плоские модели используют в многоэтажных строениях, а в частном домовладении предпочтение отдается образцам с разными углами уклона.

С учетом величины наклона скатная кровля встречается трех групп:

Когда скат кровли имеет наклон меньше 10°, его также относят к плоской конструкции. Значение наклона перекрытия крыши важно заранее рассчитать на этапе проектирования стропильной системы. В этот момент осуществляется подбор типа крыши с учетом количества скатов. Эти показатели формируют следующие характеристики:

Углы наклона скатов на одной кровле могут отличаться.

На заметку. Следует учитывать при проектировании стропильной системы особенности эксплуатационных характеристик материалов и контролировать, чтобы реальная величина любого из уклонов не вышла меньше, нежели предусмотренный по ГОСТу минимум.

В чем измеряется?

Многие столетия назад ученые мира приняли решение измерять угол наклона в промилле или в градусах. Строители в последнее время еще придумали новую величину измерения — проценты, аргументируя это тем, что подобный показатель позволяет проще производить расчеты. И тем не менее, все запилы стропильных ног производятся в градусах.

Во время сборки стропильной системы никто % не пользуется. Да и измерительных инструментов, измеряющих углы в %, не существует. Зато есть таблицы перевода процентов в углы:

Замер

Измерения уклона осуществляется посредством математического расчета либо уклономера. Последний вариант представляет собой рейку с рамкой, между ее планками имеется шкала деления, ось и закрепленный маятник. Рейка расположена по горизонтали, она показывает на шкале ноль градусов.

Для осуществления замера уклона ската кровельной конструкции рейку уклономера следует держать перпендикулярно коньку (в вертикальном положении). Маятник по шкале прибора покажет имеющийся уклон данного ската кровли в градусах.

Подобная техника замера является уже менее востребованной, поскольку сегодня имеются современные геодезические приборы. С помощью них определение уклона стало намного доступнее.

Справка. Существуют еще электронные и капельные уровни с уклономерами.

Математический расчет

Расчет уклона кровельной конструкции можно выполнить без привлечения геодезических и иных инструментов. Для этого потребуются базовые геометрические формулы.

Любую кровлю можно представить в виде комбинации прямоугольных треугольников, где:

Чтобы рассчитать уклон, нужно рулеткой замерить высоту кровли h до верхней точки конька и расстояние от конька до карнизного свеса l. Уклон ската α считается по простой формуле:

Так вы получите угол наклона ската в процентах.

Для получения уклона в градусах нет простой формулы. Зато есть простая схема. Для определения найдите нужное значение в % на вертикальной шкале и посмотрите, какому углу на транспортире оно соответствует.

Оптимальные значения

Оптимальные значения зависят от парусности, снеговой нагрузки, вида кровельного материала, а также назначения подкровельного пространства.

С материальной точки зрения наиболее бюджетным вариантом является плоская или пологая кровельная конструкция. Однако есть риск возникновения проблем в процессе ее использования.

Чтобы избежать этого, следует использовать такой параметр:

Совет. Определить показатели можно самостоятельно, но имеются разные нюансы, аспекты, которые знакомы лишь опытным специалистам. Проектирование, расчеты и работы по укладке кровли желательно доверять лишь профессиональным кровельщикам.

Формирование разуклонки дома

Разуклонку нужно делать на кровлях с углом наклона ≤10°. Полностью горизонтальными скаты быть не могут, т.к. для стока воды нужны уклоны. Для скатных крыш это не критично, а для плоских отсутствие разуклонки может стать причиной застоя воды и появления протечек, нарушения герметичности, преждевременному выходу из строя несущих узлов и т.д.

Разуклонка таких крыш может делаться несколькими методами, рассмотрим наиболее простой способ.

Важно! Когда стоит теплая и ветреная погода, то готовые зоны после заливки бетонной смесью обязательно нужно закрыть полиэтиленовым материалом, чтобы избежать быстрого испарения влаги.

Такое явление не даст полноценно пройти всем необходимым химическим реакциям из-за отсутствия жидкости. Следствием этого процесса станет снижение прочности стяжки.

Последствия несоблюдения нормативов

Крыши, имеющие незначительный угол наклона, требуют сооружения наиболее сложной стропильной системы, способной выдерживать большие нагрузки снега. Чем меньше будет наклон кровли, тем больше требуется дополнительно устанавливать элементов-подпорок.

Если на этапе проектирования кровли были нарушены положения СНиП, которые касаются допустимого минимального наклона конструкции для профлиста, владельцев здания ожидают серьезные испытания: протечки на фоне обильных атмосферных осадков. Они могут проникать под саморезы через отверстия.

Заключение

Определить уклон кровли можно самостоятельно, изучив СНиП и рекомендации производителей кровельных материалов. Но целесообразнее поручить эту работу профессиональным проектировщикам – это гарантирует надежность крыши и устойчивость к любым капризам природы.

Источник

Как сделать расчет угла наклона крыши

При проектировании дома расчет угла наклона крыши — обязательный этап, поскольку от уклона ската зависят нагрузки на кровлю. И не только они. Но иногда нужно рассчитать уклон крыши и для уже построенного дома — например, если планируется реконструкция кровли, а проектная документация утеряна.

В этой статье мы расскажем и о том, как рассчитать наклон крыши существующего дома, и о вычислении и подборе оптимального уклона кровли для строящегося здания. Максимально подробно и с наглядными примерами.

Содержание

Расчет уклона крыши уже построенного дома

Обычно угол наклона скатов считают по факту. По двум причинам.

Во-первых, никто не даст гарантии, что строители точно выдержали все размеры. И в некоторых случаях разница может быть значительной.

Во-вторых, если дом деревянный, то он неизбежно усаживается в течение первых лет после постройки. И во время этой усадки угол наклона крыши тоже меняется, причем это изменение не поддается расчетам: усадка может быть и 1%, и 3%, и даже 5% и более.

Пример, как может измениться угол наклона крыши при усадке деревянного дома

Поэтому, если вам нужно знать уклон кровли, лучше не ориентируйтесь на документацию.

Зачем вообще нужно знать угол кровли

Угол наклона крыши нужен для расчета полной нагрузки на скаты кровли. Кроме того, от уклона зависит частота обрешетки, величина нахлестов, подход к устройству примыканий и ряд других тонкостей, вплоть до невозможности использования некоторых видов материалов на слишком крутых или, наоборот, чрезмерно пологих скатах.

Это значит, что расчет угла наклона кровли существующего дома необходим, если ваша цель:

Проще говоря, для ремонта кровли почти всегда нужно знать угол ее наклона. Особенно если ремонт капитальный.

Еще угол наклона нужно рассчитывать, чтобы проверить работу строителей. Конечно, если вы не хотите пополнить армию владельцев домов, у которых в проекте одни цифры, а в реальности — совсем другие.

Как узнать угол наклона крыши существующего дома

Размеры существующих конструкций можно узнать двумя способами: измерить их или рассчитать, если нужного для измерения инструмента нет.

Инструментальные способы

Для измерения угла наклона кровли используют два вида инструментов:

Угломеры — это инструменты, состоящие из двух планок, которые подвижно соединены с одной из сторон. Чтобы измерить уклон ската кровли, одну из планок прижимают к нижней поверхности стропил, а вторую — к коньку, на которую стропильная нога опирается, или к стойке. Это повторяют 7-8 раз с разными стропилами, так как рассчитать угол крыши по одному измерению не получится: ширина некалиброванных досок — а именно их чаще всего используют в качестве стропил — может спокойно отличаться на 10-15 мм. И это не между разными досками, а по длине одной.

Чтобы высчитать угол наклона крыши как можно точнее, измерения, которые дали самые большие и самые маленькие углы, не учитывают, а по остальным вычисляется среднее значение. Например, вы провели восемь замеров уклона ската и получили такие значения:

Результаты измерений №№2, 3 и 8 сильно выбиваются из ряда. Это значит, что либо стропила установлены неправильно и не выведены в плоскость, либо были какие-то отклонения во время измерений. Если вы только принимаете работы по монтажу стропильной системы, то первый вариант стоит проверить. Если же речь о готовой крыше, то эти измерения просто отбрасываются, а расчёт угла наклона крыши выполняется по оставшимся пяти замерам. В результате средний угол получается равным 29,92°.

Подход с отбрасыванием крайних значений и усреднением результата используется при любых измерениях. Независимо от используемого инструмента.

Угломеры бывают механическими и электронными. Хотя чистая механика встречается все реже — угол в ней определяется с помощью шкалы, поэтому для работы с таким угломером нужно хорошее освещение. А под кровлей со светом могут быть проблемы. В электронных угломерах установлен датчик, который определяет, насколько планки смещены друг относительно друга, при этом значение угла сразу же отображается на дисплее.

В отличие от угломеров, уклономеры бывают только электронными. В их основе лежат датчики-инклинометры, которые измеряют уклон относительно гравитационного поля Земли. Следовательно, уклономеры намного точнее, и пользоваться ими проще: нужно просто поставить прибор на стропило, чтобы получить угол его наклона. Если стропильная система уже закрыта кровельным покрытием, уклономер можно прижать к нижней части стропильной ноги, но точность измерений в этом случае будет ниже.

Расчетные методы

Если у вас есть угломер или уклономер, то проблем с измерением уклона скатов не будет. Но как вычислить угол наклона крыши, если этих инструментов под рукой нет? В этом случае на помощь приходит геометрия.

Кровлю любой сложности можно легко представить в виде комбинации прямоугольных треугольников, где:

Следовательно, чтобы рассчитать наклон крыши, нужно обычной рулеткой измерить высоту кровли h до верхней точки конька и расстояние от конька до карнизного свеса l. Дальше уклон ската α считается по простой формуле:

Так вы получите угол наклона ската в процентах. Например, если высота кровли 4 м, а расстояние между ним и карнизом — 10 м, то уклон будет равен 40%.

Знать уклон в процентах не всегда достаточно — во многих строительных стандартах значения указаны в градусах. Поэтому при расчете нужно сделать еще один шаг — перевести полученное значение в градусы. И вот для этой цели простой формулы нет: зависимость нелинейная. Зато есть простая схема:

На схеме показано, как узнать угол наклона крыши в градусах, если есть его величина в процентах. Для этого найдите нужное значение в процентах на вертикальной шкале и посмотрите, какому углу на транспортире оно соответствует.

Как рассчитать уклон крыши дома

С готовым домом разобрались. Теперь расскажем о том, как посчитать уклон кровли в градусах, если вы занимаетесь проектированием крыши. Точнее, даже не рассчитать, а подобрать, но об этом чуть позже.

Расчет постоянной нагрузки на скаты кровли

Итак, чтобы определить необходимый угол наклона ската крыши, нужно, в первую очередь, собрать постоянные нагрузки на кровлю. То есть получить суммарную нагрузку на 1 м 2 от самого кровельного пирога и элементов крыши. Учитывается вес:

Вес гидроизоляции и паробарьера обычно не учитывают, поскольку он пренебрежимо мал по сравнению с массой остальных элементов.

Расчет переменных нагрузок

Дальше нужно рассчитать временные нагрузки по нормативу СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия». Для частных домов это обычно только снеговая и ветровая нагрузка (разделы 10 и 11 документа).

Снеговая нагрузка на крышу

Снеговая нагрузка рассчитывается по формуле:

S_g — нормативный вес снегового покрова на горизонтальной поверхности. В зависимости от района строительства он равен:

Сам район определяется по карте:

Если место строительства находится на границе двух снеговых районов, для него обычно берут бОльшую нормативную нагрузку, чтобы обеспечить кровле запас прочности на случай слишком снежной зимы.

Второй элемент формулы μ — это коэффициент, который зависит от формы крыши и ее уклона. Он позволяет перевести вес снегового покрова на горизонтальной плоскости в нагрузку на наклонном скате. Чем больше угол кровли, тем меньше μ, вплоть до 0.

Ветровая нагрузка на крышу

Ветровая нагрузка на крыши частных домов обычно существенно меньше снеговой. Но она все равно почти всегда превышает 10 кг/м 2 и также зависит от угла наклона кровли, поэтому ее нельзя не учитывать.

Считают ветровую нагрузку w_m по формуле:

w₀ — нормативная ветровая нагрузка. Как и снеговая, она зависит от места строительства:

Ветровой район определяют по карте:

k(z_e) — коэффициент, который зависит от высоты здания и типа местности.

Всего в СП 20.13330.2016 три типа местности:

Значения коэффициентов k(z_e) для разной высоты приведены в таблице ниже:

Последний параметр в формуле с — это аэродинамический коэффициент, который зависит от формы кровли и типа здания. Например, для обычных домов он считается по одной формуле, а для навесов — по другой.

Поскольку и снеговая, и ветровая нагрузка — переменные, при их сложении к меньшей нагрузке применяют коэффициент 0,9.

Теперь рассмотрим, как правильно рассчитать наклон крыши двух самых распространенных видов: односкатной и двухскатной.

Как рассчитать угол наклона крыши с одним скатом

Для односкатной крыши коэффициент μ равен:

Промежуточные значения вычисляются по формуле:

где α — это уклон кровли.

Проще говоря, если крыша дома пологая (меньше 30°), то по строительным нормам на нее действует такая же снеговая нагрузка, как и на плоскую поверхность. Если же скаты крутые (больше 60°), то снеговую нагрузку можно вообще не учитывать в расчетах. Все значения углов между этими крайними точками оставляют маневр для подбора такого уклона ската, чтобы, с одной стороны, кровля не была слишком крутой, а с другой, чтобы скаты были наклонены достаточно для значимого уменьшения снеговой нагрузки.

Объясним на примере, как определить угол наклона крыши в градусах с учетом снеговой нагрузки. Возьмем такие исходные данные:

Рассчитаем снеговую нагрузку при μ=1:

Если заснеженную кровлю планируется чистить зимой, нужно сделать еще и запас на вес человека — 60 кг будет достаточно. Дело в том, что нормативный снеговой покров выпадает крайне редко — раз в несколько десятков лет. Поэтому, даже если человек будет весить больше, вреда крыше он не нанесет. Вес человека — эта точечная нагрузка, поэтому ее не распределяют по всей кровле, а учитывают в весе на 1 м 2 «как есть».

Теперь подставим это значение в формулу и рассчитаем минимальный угол наклона ската:

Итого, чтобы вписаться в ограничение по несущей способности, уклон скатов крыши нужно сделать равными 42,3° или больше. Лучше 45°, чтобы был запас прочности. При уклоне 45° снеговая нагрузка будет равна:

При расчете ветровой нагрузки для односкатной кровли коэффициент c зависит от преобладающего направления ветра.

Если ветер направлен в скат крыши, то коэффициент c берут из таблицы:

Если ветер дует во фронтон, то используют другую таблицу:

Минусы перед коэффициентами означают, что ветер не давит на кровлю, а, наоборот, приподнимает ее. Поэтому, если дом построен в районе, где ветер почти всегда дует в одном направлении, выгодно развернуть его фронтоном к воздушному потоку. Это снизит общую переменную нагрузку на конструкции.

В обоих случаях F, G, H, I и J — это обозначения для разных участков кровли, которые показаны на схеме:

На схеме — двускатная крыша, но ее можно использовать и для односкатной, совместив конек со стеной. На первой схеме конек совмещают с подветренной стеной, а на второй — с любой, это не повлияет на расчеты.

Теоретически, для каждого участка кровли расчет ветровой нагрузки нужно делать отдельно. И для больших промышленных, коммерческих и общественных зданий так и делают. Но для частных домов это смысла не имеет, поэтому на практике из строчки таблицы с нужным углом берется наибольший коэффициент (или наименьший, если он с минусом) и нагрузка считается по нему.

Для нашего примера коэффициент c нужно взять равным 0,7, а k(z_e) — 0,65, поскольку дом строится в районе с неплотной и невысокой застройкой (тип местности В), а высота дома — больше 5 м, но меньше 10 м. Нормативная ветровая нагрузка — 0,3 кПа, поскольку Казань находится во втором ветровом районе. Следовательно, ветровая нагрузка будет равна:

Как вычислить уклон кровли с двумя скатами

Уклон двускатной крыши рассчитывают почти так же, как и односкатной. Есть только несколько тонкостей при расчете снеговой нагрузки.

Поскольку у двускатной крыши есть конек, снег на ней часто распределяется неравномерно: ветер сдувает снег с одного ската, что уменьшает нагрузку на него, но сдутая часть оседает на втором скате и увеличивает нормативную толщину снегового покрова. В результате для одной крыши появляется сразу два коэффициента μ, как видно на схеме:

Этот эффект проявляется, если уклон крыши 15° ≤ α ≤ 40°. В этом случае коэффициент μ нужно просто умножить на 1,25. То есть, он будет равен либо 1,25, если уклон меньше 30°, либо формула для его расчета немного изменится:

Для частных домов μ с коэффициентом 0,75 обычно не берут. Во-первых, для этого нужно, чтобы ветер всегда дул только с одной стороны и никогда не менял направление зимой. Во-вторых, у симметричных двускатных кровель и стропильная система тоже симметричная, поэтому даже если в вашем регионе работает первое условие, в проекте все равно придется закладывать повышенную снеговую нагрузку для всей кровли.

Вторая особенность расчета нагрузки на двускатную кровлю и ее уклона касается относительно пологих крыш, у которых по коньку установлены аэрационные устройства или переходные мостики. Это не очень хорошее решение, поскольку расчет снеговой нагрузки в этом случае выполняется по схеме:

То есть, по аналогии с предыдущим случаем, коэффициент μ придется брать равным 1,4. Либо делать кровлю, уклон которой не будет попадать в диапазон: 10° ≤ α ≤ 30° — именно в нем работает эта схема.

При расчете ветровой нагрузки никаких особенностей у двускатной крыши нет — для частных домов все считается так же, как и для односкатной.

Как рассчитать уклон кровли под конкретное кровельное покрытие

На допустимый угол кровли влияет не только расчетная нагрузка, но и кровельное покрытие. Большинство кровельных материалов нельзя укладывать на очень пологие кровли, у некоторых есть ограничения и по максимальному углу наклона.

Поэтому после расчета минимального угла по нагрузке, нужно проверить, можно ли на скат с таким уклоном монтировать выбранный вид кровельного покрытия. Эти значения для популярных материалов приведены в таблице:

Большинство кровельных материалов можно укладывать на скаты с меньшим уклоном, чем указано в таблице. Но это дорого: протечки в этом случае практически гарантированы, поэтому нужны большие нахлесты и дополнительная герметизация кровли. И это не просто больше герметика в стыках: под кровельным покрытием необходимо, фактически, сделать вторую кровлю из рулонных битумных материалов или качественной гидроизоляционной мембраны с проклеенными стыками.

Кроме того, у профнастила, как у самонесущего кровельного материала, тоже есть своя максимальная допустимая нагрузка в зависимости от марки и расстояния между брусками обрешетки. Это значит, что если планируется перекрытие кровли этим материалом, то при расчете снеговой и ветровой нагрузке нужно смотреть не только на несущую способность стропильной системы, но и учитывать, выдержит ли такой вес сам кровельный материал.

Подведем итоги

Если дом уже построен, то есть два способа, как вычислить угол ската крыши:

Если дом только проектируется, то нужно знать, как правильно рассчитать уклон крыши в зависимости от нагрузки на скаты. Для этого нужно вычислить:

Кроме нагрузок при расчете уклона кровли нужно учитывать тип кровельного покрытия. У всех кровельных материалов есть ограничения по минимальному углу наклона, у некоторых ограничен и максимальный.

Источник