Все о ремонте кровли и крыши. Виды, конструкция, этапы строительства

Как рассчитать угол наклона крыши

Построить любую крышу не так просто, как кажется. А если хочется, чтобы она была надежной, прочной и не боялась различных нагрузок, то предварительно, еще на этапе проектирования, нужно произвести немало расчетов. И они будут включать в себя не только количество материалов, используемых для монтажа, но и определение углов наклона, площади скатов и т. д. Как рассчитать угол наклона крыши правильно? Именно от этого значения во многом будут зависеть и остальные параметры этой конструкции.

Как рассчитать угол наклона крыши

Как рассчитать угол наклона крыши

Почему это важно?

Проектирование и строительство любой кровли – всегда очень важное и ответственное дело. Особенно, если речь идет о кровле жилого дома или сложной по форме крыше. Но даже обычная односкатная, устанавливаемая на невзрачном сарайчике или гараже, точно так же нуждается в проведении предварительных расчетов.

Проект крыши

Проект крыши

Если заранее не определить угол наклона кровли, не выяснить, какую оптимальную высоту должен иметь конек, то велик риск построить такую кровлю, которая рухнет после первого же снегопада, или все отделочное покрытие с нее будет сорвано даже умеренным по силе ветром.

Расчет угла наклона крыши

Расчет угла наклона крыши

Также угол наклона кровли будет значительно влиять на высоту конька, на площадь и габариты скатов. В зависимости от этого можно будет более точно рассчитать количество требуемых для создания стропильной системы и отделки материалов.

Конек – важная часть стропильной системы

Конек – важная часть стропильной системы

Единицы измерения

Вспоминая геометрию, которую каждый изучал в школе, можно с уверенностью заявить, что угол наклона крыши измеряется в градусах. Однако в книгах, посвященных строительству, а также в различных чертежах можно встретить и другой вариант – угол указан в процентах (тут имеется ввиду соотношение сторон).

В целом, углом наклона ската является угол, который образован двумя пересекающимися плоскостями – перекрытием и непосредственно скатом крыши. Он может быть только острым, то есть лежать в диапазоне 0-90 градусов.

Малый наклон скатов

Малый наклон скатов

На заметку! Очень крутые скаты, угол наклона которых составляет более 50 градусов, встречаются крайне редко в чистом виде. Обычно они используются только при декоративном оформлении крыш, могут присутствовать в мансардах.

Что касается измерения углов кровли в градусах, то тут все просто – эти знания есть у каждого, изучавшего в школе геометрию. Достаточно набросать схему кровли на бумаге и при помощи транспортира определить угол.

Выбор кровельного материала в зависимости от наклона крыши

Выбор кровельного материала в зависимости от наклона крыши

Что касается процентов, то тут необходимо знать высоту конька и ширину здания. Первый показатель делится на второй, а полученное значение умножается на 100%. Таким образом, можно вычислить процентное соотношение.

На заметку! При процентном соотношении 1 обычный градус наклона равен 2,22%. То есть скат с углом 45 обычных градусов равен 100%. А 1 процент – это 27 угловых минут.

Таблица значений - градусы, минуты, проценты

Таблица значений — градусы, минуты, проценты

Какие факторы влияют на угол наклона?

На угол наклона любой кровли влияет очень большое число факторов, начиная от пожеланий будущего владельца дома и заканчивая регионом, где дом будет располагаться. При расчете важно учитывать все тонкости, даже те, что на первый взгляд кажутся незначительными. В один прекрасный момент они могут сыграть свою роль. Определять подходящий угол наклона крыши следует, зная:

  • виды материалов, из которых будет строиться пирог кровли, начиная от стропильной системы и заканчивая внешней отделкой;
  • условия климата в данной местности (ветровая нагрузка, преобладающее направление ветров, количество осадков и т. д.);
  • форму будущего строения, его высоту, дизайн;
  • назначение строения, варианты использования чердачного помещения.
Что влияет на угол наклона кровли

Что влияет на угол наклона кровли

В тех регионах, где отмечена сильная ветровая нагрузка, рекомендуется строить крышу с одним скатом и небольшим углом наклона. Тогда при сильном ветре у кровли больше шансов устоять и не быть сорванной. Если же для региона характерно большое количество осадков (снега или дождя), то скат лучше делать более крутым – это позволит осадкам скатываться/стекать с кровли и не создавать дополнительной нагрузки. Оптимальный уклон односкатной кровли в ветреных регионах варьируется в пределах 9-20 градусов, а там, где выпадает много осадков – до 60 градусов. Угол 45 градусов позволит не учитывать снеговую нагрузку в целом, но давление ветра в этом случае на крышу будет в 5 раз больше, чем на кровлю с наклоном всего 11 градусов.

На заметку! Чем больше параметры уклона крыши, тем большее количество материалов потребуется для ее создания. Стоимость увеличивается минимум на 20%.

Частота обрешетки для разных кровельных материалов

Частота обрешетки для разных кровельных материалов

Углы скатов и кровельные материалы

Не только климатические условия будут оказывать значительное влияние на форму и угол скатов. Немаловажную роль играют и используемые для строительства материалы, в частности –  покрытие крыш.

Монтаж профилированного листа для кровли

Монтаж профилированного листа для кровли

Таблица. Оптимальные углы наклона скатов для кровель из различных материалов.

Вид материала Угол ската, градусы
Профнастил (металл) 12
Металлочерепица 14-25
Рубероид в зависимости от количества слоев 2-15
Шифер20-35
Штучный материал типа кровельных камней и черепицы 22-25
Мягкая черепица Минимум 11

На заметку! Чем меньше показатель наклона кровли, тем меньший шаг используется при создании обрешетки.

Рассчитываем угол наклона скатов

Рассчитываем угол наклона скатов

Высота конька тоже зависит от угла ската

При расчетах любой кровли за ориентир всегда берется прямоугольный треугольник, где катеты – это высота ската в верхней точке, то есть в коньке или же переходе нижней части всей системы стропил в верхнюю (в случае с мансардными кровлями), а также проекция длины конкретного ската на горизонталь, которая представлена перекрытиями. Здесь есть только одна постоянная величина – это длина крыши между двумя стенами, то есть длина пролета. Высота коньковой части будет меняться в зависимости от угла наклона.

Высота конька может меняться в зависимости от угла наклона

Высота конька может меняться в зависимости от угла наклона

Спроектировать кровлю помогут знания формул из тригонометрии: tgA = H/L, sinA = H/S, H = LхtgA, S = H/sinA, где А – это угол ската, Н – высота кровли к области конька, L – ½ всей длины пролета кровли (при двухскатной крыше) либо вся длина (в случае односкатной кровли), S – длина самого ската. Например, если известно точное значение высоты коньковой части, то определяется угол наклона по первой формуле. Найти угол можно будет по таблице тангенсов. Если же в основе расчетов лежит угол кровли, то найти параметр высоты конька можно по третьей формуле. Длину стропил, имея значение угла наклона и параметров катетов, можно посчитать по четвертой формуле.

Таблица тангенсов

Таблица тангенсов

Калькулятор расчета высоты конька

Перейти к расчётам
 
Укажите запрашиваемые значения и нажмите кнопку «Рассчитать высоту конька h»
Расчет провести для:
Ширина здания D, (метров)
Планируемый угол уклона кровли α, (градусов)

Как зависят габариты мансарды от угла наклона?

Чтобы появилась возможность полезно использовать чердачное помещение, стоит задуматься о строительстве мансарды. И здесь угол наклона кровли приобретает так называемое прикладное значение. В зависимости от того, каким будет это значение, зависит и свободное пространство чердачного помещения. Так, чем меньше значение угла наклона, тем меньше свободного места будет в этой части дома.

Важно! Высота потолка в мансарде не может быть менее 2 м.

Угол наклона крыши

Угол наклона крыши

Таким образом, мансарду надо строить только с крутыми скатами. Но в этом случае выявляются определенные проблемы: размеры кровли увеличиваются, высота стропильной конструкции – тоже, появится необходимость проектирования массы нужных мелких элементов. Такая кровля станет сильнее «парусить» и должна быть очень прочной, чтобы выдержать различные воздействия внешних факторов.

Значения снеговой нагрузки

Россия – страна огромная, и климат в разных ее точках может существенно отличаться друг от друга. Показатели снеговой нагрузки – тоже. Существует 8 основных зон, разделенных по интенсивности снеговой нагрузки.

Карта распределения зон по снеговой нагрузке

Карта распределения зон по снеговой нагрузке

Для расчета снеговой нагрузки на проектируемое строение используется формула Рсн = Рст.н х m, где Рст.н. – показатель, определяемый по специальным таблицам, а m – коэффициент поправки, который зависит от угла ската кровли. Он будет равен 1, если угол ската варьируется в пределах 0-25 градусов, 0,7 – при скатах 25-60 градусов. Если угол превышает 60 градусов, то снеговая нагрузка при проектировании крыши не учитывается.

Зональное распределение по среднему значению снеговой нагрузки

Зональное распределение по среднему значению снеговой нагрузки

Расчет неравномерной нагрузки на четырехскатную крышу

Расчет неравномерной нагрузки на четырехскатную крышу

Значения ветровой нагрузки

Так как ветер может менять направление движения, выявить ветровую нагрузку будет гораздо сложнее, чем снеговую. Кровля благодаря ему может прижиматься к основанию, но также может подвергаться действию определенной силы, которая будет стремиться сорвать ее с дома. Также ветер действует на все строение неравномерно.

Для проведения нужных расчетов придется использовать только превалирующее направление ветра в данном регионе, которое определяется по «розе ветров». Также при расчетах требуется учитывать наличие вблизи зданий, гор, лесов и других элементов, которые могут не только менять направление ветра, но и в некоторой степени регулировать его силу, защищая строение от шквалов.

Распределение зон по ветровой нагрузке

Распределение зон по ветровой нагрузке

Согласно карте можно выявить основные ветровые характеристики, превалирующие в определенной зоне страны. Далее определяется ветровое давление Рвт (кг/м2). Оно будет меняться в зависимости от зоны:

  • Ia – 24;
  • I – 32;
  • II – 42;
  • III – 53;
  • IV – 67;
  • V – 84;
  • VI – 100;
  • VII – 120.

Затем используется формула Рв = Рвт х К х С, где К – значение коэффициента, зависящего от высоты строения и особенностей местности, а С – коэффициент, зависящий от угла наклона ската и направления ветра.

Таблица. Определение коэффициента К.

Высота строения, м АБВ
Менее 5 0,75 0,50,4
5-10 10,65 0,4
10-20 1,250,85 0,55
20-40 1,51,10,8
Ветровая нагрузка

Ветровая нагрузка

А, Б, В – это определенные типы зон, А – открытая голая местность, где ветровая нагрузка будет максимальной, зона Б относится к небольшим жилым поселкам с высотой препятствий до 10 м, пересеченной местности или окруженной лесами территории, а В – это зона плотной застройки в городах, где высота зданий составляет 25 и более метров.

На заметку! Определить, какую зону выбрать в каждом конкретном случае, поможет значение высоты здания Н, которая умножается на 30. Таким образом, получается подходящий радиус зоны. Например, при высоте строения 60 м ориентироваться стоит на окружность с радиусом 2 км.

Распределение крыши здания на зоны при подсчете ветровой нагрузки

Распределение крыши здания на зоны при подсчете ветровой нагрузки

Согласно приведенному выше рисунку, большое значение при определении воздействия ветра на определенный участок кровли имеет показатель е. Он будет равен 2хН или b (выбирается тот, что меньше). Коэффициент с определяется по таблице с учетом угла наклона кровельных скатов.

Таблица. Значение С (фронтон).

Угол ската GFIH
0-1,3 -1,8 -0,5 -0,7
15-1,3 -1,3 -0,5 -0,6
30-1,4 -1,1 -0,5 -0,8
45-1,4 -1,1 -0,5 -0,9
60-1,2 -1,1 -0,5 -0,8

Таблица. Значение С (скат).

Угол ската GFIHJ
15-0,8 или 0,2 -0,9 или 0,2 -0,4 -0,3 или 0,2 -1
30-0,5 или 0,7 -0,5 или 0,7 -0,4 -0,2 или 0,4 -0,5
450,70,7-0,2 0,6 -0,3
600,7 0,7 -0,2 0,7 -0,3

Суммарное силовое воздействие на каждый участок кровли вычисляется по формуле: Рсум = Рсн + Рв. Этот показатель станет исходным для расчета стропил.

На заметку! Проще всего произвести расчеты угла ската не самостоятельно, а с использованием онлайн-калькуляторов либо компьютерных программ.

Вариант расчета параметров кровли с использованием калькулятора

Шаг 1. Первым делом в браузере открывается сайт, где есть онлайн-калькулятор. В данном случае можно указать массу параметров будущей кровли. Для начала выбирается форма крыши – например, односкатная.

Выбирается тип кровли

Выбирается тип кровли

Шаг 2. Далее сайт предлагает выбрать материал, которым будет зашиваться готовая кровля (металлочерепица, шифер и т. д.).

Выбор кровельного материала

Выбор кровельного материала

Шаг 3. Выбираются значения длины и ширины основания кровли, ориентируясь на изображение внизу страницы – там показаны определения используемых обозначений.

Выбор основных значений

Выбор основных значений

Шаг 4. Сразу же можно указать и другие значения – параметры стропильной системы, вплоть до указания используемых материалов для ее сооружения. Выбирается также и значение шага обрешетки, расчет снеговой нагрузки.

Параметры стропильной системы

Параметры стропильной системы

Шаг 5. Снеговая нагрузка определяется по региону, где будет находиться строение. Для этого есть удобная карта-схема.

Выбор региона по снеговой нагрузке

Выбор региона по снеговой нагрузке

Шаг 6. Чтобы расчеты были произведены, нажимается кнопка «Рассчитать».

Нажмите кнопку «Рассчитать»

Нажмите кнопку «Рассчитать»

Шаг 7. В итоге на странице появится подробная таблица с указанием основных параметров кровли, в том числе и угла ее наклона.

Результаты расчетов

Результаты расчетов

Также приведем примерный расчет угла кровли в зависимости от известного значения высоты конька. Для произведения расчетов следует измерить ширину фронтона (для примера это показатель будет равен 6 м). Далее это значение делится на 2 – получается 3 м. Высота конька в данном случае должна быть 1,8 м.

Теперь просто нужно воспользоваться известными из уроков геометрии формулами и узнать тангенс угла: tgA = a:b = 3:1,8 = 1,67. Значение угла по значению тангенса можно найти в таблице Брадиса. В данном случае угол ската будет равен 58-59 градусов. Его можно округлить до 60.

Видео – Нахождение наклона и высоты крыши

Расчет ската кровли – довольно сложная процедура для тех, кто не дружит с математикой. Однако при желании можно разобраться со всеми этими формулами и все просчитать самостоятельно. Тогда расчеты будут максимально верными.

главный редактор

Автор публикации
Строительство крыши своими руками
Похожие записи
Добавить комментарий

Вопросы и ответы

Вопросы и ответы

У керамической черепицы достаточно большой срок службы. И лучшим тому подтверждением является то, что старую черепицу часто используют для реставрации зданий. Помимо того, археологические находки также подтверждают длительный срок эксплуатации данного кровельного материала. Возраст некоторых образцов, к примеру, превышает 5 тысяч лет.

Такую проблему лучше решать заменой листа шифера, но в одиночку справиться с этим достаточно трудно. Самым быстрым и простым решением будет укладка шифера на поврежденное место или же его (места) герметизация. Если на шифере виднеются отверстия от гвоздей, то их тоже можно герметизировать; как вариант – можно напаять кусок рубероида, используя горелку.

Показатель нагрузки на кровлю может составлять от 70 кг до 200 кг на 1 м² горизонтальной проекции. Что характерно, крыша – независимо от того, сколько именно она весит – также должна выдерживать и так называемые временные нагрузки, к которым относятся ремонтные работы, слой снега в зимнее время и его (снега) очистку.

Самое простое решение – вкручивание в эти места новых саморезов. Если же такой возможности по той или иной причине нет, отверстия можно герметизировать, используя полиуретановый либо акриловый герметик.

У мягкой кровли есть свои недостатки, причем существенные. Так, не всегда удается полностью герметизировать пароизоляционный слой, потому водяные пары, попадая в слой утепляющего материала, накапливается там (ведь из-за плотного гидроизоляционного ковра влага не испаряется). Со временем влага, скопившаяся в утеплителе, начинает стекать вниз и на потолке возникают мокрые пятна. Помимо этого, влага при минусовой температуре замерзает, ее объем увеличивается, а гидроизоляция, как следствие, отрывается от основания. Еще в ходе эксплуатации гидроизоляция подвергается механическим/климатическим воздействиям, из-за чего на ней появляются трещины. Через эти трещины вода попадает в дом, а обнаружить и устранить причину таких протечек порой достаточно сложно.

Висячими называют те стропила, которые опираются лишь на две внешние стены. Это разновидность стропильных ферм, к которым крепится чердачное перекрытие. Если пролет в висячих стропилах превышает отметку в 6 метров, то между верхними концами стропильных ног дополнительно крепится вертикальный подвесной брус. Если пролет варьируется в пределах от 6 до 12 метров, то конструкция стропил дополняется подкосами, из-за чего уменьшается длина стропильных ног.

Чтобы обеспечить длительный срок эксплуатации и оптимальные условия использования металлочерепицы, нужно периодически проводить осмотр кровли. Чтобы полимерное покрытие поддерживалось в чистоте, зачастую хватает и дождевой воды, но вот упавшие листья и прочие загрязнения смываются при этом не во всех случаях. Следовательно, минимум раз в год необходимо проводить чистку поверхности. То же касается и водосточных систем.

Для устранения загрязнений и потемнений поверхности используйте воду и мягкую щетку. Можно очищать кровлю струей воды (давление не должно превышать 50 бар), а для удаления въевшейся грязи использовать моющие средства, предназначающиеся для окрашенных полимерных покрытий. Перед началом работ обязательно ознакомьтесь с инструкцией к моющему средству, дабы убедиться, что оно точно подходит для такой поверхности. Если загрязнения не выводятся, можете попытаться устранить их куском ткани, смоченным спиртом. Кровлю необходимо мыть, двигаясь сверху вниз, таким образом, чтобы моющее средство полностью смылось. Затем поверхность и водосточные системы промываются водой.

Что же касается снега, то его обычно скатывают с крыши, а то, что остается, вполне соответствует несущей способности конструкции.

Важно, чтобы материал, который будет использован для утепления кровли, имел хорошие теплоизоляционные характеристики и был:

  • безопасным (то есть не имел в составе вредных веществ);
  • эффективным (утепляющий материал должен соответствовать всем требованиям энергоэффективности);
  • надежным (первоначальные свойства теплоизолятора не должны теряться на протяжении всего эксплуатационного срока конструкции).

Главная функция пароизоляции – это предотвращение появления «точки росы» внутри здания. Кто не знает, под «точкой росы» подразумевается температура, при которой уровень влажности воздуха составляет более 100%, в результате чего лишняя влага превращается в росу (происходит конденсация) и промерзает. Более того, это становится причиной появления плесени и грибка – как внутри кровельного пирога, так и в самом здании.

Сложно переоценить все преимущества соломенной кровли. Летом под ней прохладно, а зимой тепло, само здание «дышит» и вообще живет тихой спокойной жизнью. Еще звуки дождя при наличии такой крыши «гасятся», она характеризуется устойчивостью к ветрам и другим атмосферным воздействиям. Помимо всего этого, соломенная крыша позволяет существенно сэкономить средства на фундаменте и перекрытии, так как их не нужно будет рассчитывать на большие нагрузки.

1 — солома (тростник), 2 — сетка, 3 — черепица, 4 — строевой тростник, 5 — рейка, 6 — проволока притяжная, 7 — стропильная система, 8 — 5 мм проволока крепежная, 9 — поджимная планка, 10 — поджим, 11 — прижимная планка, 12 — ребро жесткости, 13 — паробарьер, 14 — OSB-лист

1 — солома (тростник), 2 — сетка, 3 — черепица, 4 — строевой тростник, 5 — рейка, 6 — проволока притяжная, 7 — стропильная система, 8 — 5 мм проволока крепежная, 9 — поджимная планка, 10 — поджим, 11 — прижимная планка, 12 — ребро жесткости, 13 — паробарьер, 14 — OSB-лист

Соломенная крыша может быть уложена на крышу абсолютно любой конструкции, никаких ограничений в плане формы в данном случае нет. Наконец, срок эксплуатации такой кровли достигает 50 лет. О неповторимости дизайна вообще говорить не стоит!

Есть вопросы?
Вы можете задать их нашим специалистам и экспертам по кровельным работам
 
 
top