Promalpworks.ru

Строительный журнал
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Уклон крыши таблица

Расчёт кровли: как посчитать угол наклона крыши, длину стропил и площадь кровельного материала

При проектировании стропил кровли частного дома нужно уметь правильно рассчитать угол наклона крыши. Как сориентироваться в различных единицах измерения, по каким формулам вести расчёт и как влияет угол наклона на ветровую и снеговую нагрузку крыши, мы и поговорим в этой статье.

Кровля частного дома, возводимого по индивидуальному проекту, может быть очень простой или удивительно причудливой. Угол уклона каждого ската зависит от архитектурного решения всего дома, наличия чердака или мансарды, используемого кровельного материала, климатической зоны, в которой располагается приусадебный участок. В компромиссе этих параметров нужно найти оптимальное решение, сочетающее прочность крыши с полезным использованием подкрышного пространства и внешним видом дома или комплекса построек.

Единицы измерения угла наклона крыши

Угол наклона — это величина между горизонтальной частью конструкции, плитами или балками перекрытия, и поверхностью кровли или стропилами.

В справочниках, СНиП, технической литературе встречаются различные единицы измерения углов:

Ещё одна единица измерения углов — радиан — в таких расчётах не применяется.

Что такое градусы, все помнят из школьной программы. Соотношение сторон прямоугольного треугольника, который образован основанием — L, высотой — Н (см. на рисунок выше) и настилом крыши выражается, как Н:L. Если α = 45°, треугольник — равносторонний, и соотношение сторон (катетов) равно 1:1. В случае, когда соотношение не даёт чёткого представления о наклоне, говорят о проценте. Это то же отношение, но рассчитанное в долях с переводом в проценты. Например, при H = 2,25 м и L = 5,60 м:

Цифровое выражение одних единиц через другие наглядно изображено на диаграмме ниже:

Формулы для расчёта угла наклона крыши, длины стропил и площади покрытия кровельным материалом

Чтобы легко рассчитать размеры элементов крыши и стропильной системы , нужно вспомнить, как мы решали задачи с треугольниками в школе, пользуясь основными тригонометрическими функциями.

Как это поможет в расчёте крыши? Разбиваем сложные элементы на простые прямоугольные треугольники и находим решение для каждого случая, пользуясь тригонометрическими функциями и теоремой Пифагора.

Проще всего рассчитать односкатную или двускатную крышу. Высота конька и пролёт — величины известные, угол и длина стропил определяются легко.

Чаще встречаются более сложные конфигурации.

Например, нужно рассчитать длину стропил торцевой части вальмовой крыши, которая представляет собой равнобедренный треугольник. Из вершины треугольника опускаем перпендикуляр на основание и получаем прямоугольный треугольник, гипотенуза которого является средней линией торцевой части крыши. Зная ширину пролёта и высоту конька, из разбитой на элементарные треугольники конструкции можно найти угол наклона вальмы — α, угол наклона кровли — β и получить длину стропил треугольного и трапециевидного ската.

Формулы для расчёта (единицы измерения длин должны быть одинаковыми — м, см или мм — во всех расчётах, чтобы избежать путаницы):

Внимание! Расчёт длин стропил по этим формулам не учитывает величину свеса.

Пример

Крыша — четырёхскатная, вальмовая. Высота конька (СМ) — 2,25 м, ширина пролёта (W/2) — 7,0 м, глубина наклона торцевой части крыши (MN) — 1,5 м.

Получив значения sin(α) и tg(β), определить значение углов можно по таблице Брадиса. Полная и точная таблица с точностью до минуты представляет собой целую брошюру, а для грубых расчётов, которые в данном случае допустимы, можете воспользоваться небольшой таблицей значений.

Для нашего примера:

  • sin(α) = 0,832, α = 56,2° (получено интерполяцией соседних значений для углов в 55° и 60°)
  • tg(β) = 0,643, β = 32,6°(получено интерполяцией соседних значений для углов в 30° и 35°)

Запомним эти цифры, они пригодятся нам при выборе материала.

Для расчёта количества кровельного материала потребуется определить площадь покрытия. Площадь ската двускатной крыши — прямоугольник. Его площадь — произведение сторон. Для нашего примера — вальмовой крыши — это сводится к определению площадей треугольника и трапеции.

Для нашего примера площадь одного торцового треугольного ската при CN = 2,704 м и W/2 = 7,0 м (расчёт необходимо выполнить с учётом удлинения кровли за пределы стен, принимаем длину свеса — 0,5 м):

  • S = ((2,704 + 0,5) · (7,5 + 2 х 0,5)) / 2 = 13,62 м2

Площадь одного бокового трапециевидного ската при W = 12,0 м, Hс = 3,905 м (высота трапеции) и MN = 1,5 м:

Вычисляем площадь с учётом свесов:

  • S = (3,905 + 0,5) · ((12,0 + 2 х 0,5) + 9,0) / 2 = 48,56 м2

Суммарная площадь покрытия четырёх скатов:

  • SΣ = (13,62 + 48,46) · 2 = 124,16 м2

Рекомендации по наклону крыши в зависимости от назначения и материала

Неэксплуатируемая крыша может иметь минимальный угол наклона 2–7°, что обеспечивает невосприимчивость к ветровым нагрузкам. Для нормального схода снега угол лучше увеличить до 10°. Такие кровли распространены при строительстве хозяйственных построек, гаражей.

Если подкрышное пространство предполагается использовать в качестве чердака или мансарды , наклон одно- или двускатной крыши должен быть достаточно большим, иначе человек не сможет выпрямиться, а полезная площадь будет «съедена» стропильной системой. Поэтому целесообразно применить в таком случае ломаную крышу, например, мансардного типа. Минимальная высота потолков в таком помещении должна быть не менее 2,0 м, но желательно для комфортного пребывания — 2,5 м.

Читать еще:  Как стелить профнастил на крышу своими руками

Принимая тот или иной материал в качестве кровельного, необходимо учитывать требования по минимальному и максимальному уклону. В противном случае, возможны проблемы, требующие ремонта крыши или всего дома.

Угол наклона крыши: как определить рекомендуемый угол ската

Дома с плоскими крышами бывают у многоэтажных зданий, у частных домов и коттеджей они чаще наклонные. Скат крыши — поверхность, имеющая некоторый уклон, играющий важную роль вместе со стропильной системой, обрешеткой стропил, правильно выбранными кровельными материалами.

Многоэтажные здания с плоскими крышами.

От чего зависит уклон крыши

Показателем, характеризующим наклон по отношению к горизонту, является покатость. Он показывает в процентах, как высота кровли относится к ½ здания.

Однако значение уклона в процентах не такое, как в градусах, а это важно при проектировании крыш. Учитывая, что 1° равен 1,7%, эквивалент угла 30°, в отличие от математических расчетов, будет 57,7%.

Точный результат можно получить с помощью геодезического инструмента. Значение 0° соответствует плоской крыше, чаще оно бывает от 11° до 45°.

При выборе уклона определяющими факторами являются:

  • влияние климатических нагрузок (давление ветра на крутые скаты выше, хотя атмосферные осадки сходят с них быстрее);
  • назначение расположенного под кровлей помещения чердака (для жилого требуется больший угол наклона, тогда помещение будет просторным, потолки высокими);
  • вид кровельного стройматериала (нужно учитывать допустимую величину покатости, которая существует для каждого покрытия);
  • финансовые затраты (они увеличиваются даже при выполнении работ своими руками, если угол наклона превышает 45°);
  • архитектурные решения, традиции местности.

Таблица: размерность уклона кровли

Данный параметр измеряется в процентах или градусах. Воспользовавшись специальной таблицей можно быстро переводить величины.

Влияние природных факторов на уклон кровли

На выбор угла наклона влияют местные погодные условия. При понижении или повышении уклона может сказаться негативное действие стихии.

В случае преобладания сильных ветров не рекомендуется выбирать проект с острой крышей. Высокая парусность с сильным уклоном будет больше подвергаться разрушающему влиянию ветра. Лучше, если крыша окажется более пологой (меньший наклон ската дает большую безопасность) с усиленными стропилами.

Направление ветра также имеет значение. Для кровли из металлочерепицы предпочтительнее, чтобы сила ветра была направлена в плоскость листов. При порывах, заходящих с торцов, повышается вероятность, что листы будут загибаться и отрываться.

В климатической зоне с большим снежным покровом требуется минимальный уклон 45° (или больше). В таком случае снег станет соскальзывать с кровли, а не слеживаться на ней. В солнечной местности с небольшим количеством дождей крыша может быть плоской или с минимальным уклоном.

При регулярной очистке крыши, водосточной системы, козырьков от снега уменьшается нагрузка на кровельную конструкцию.

Увеличение угла наклона влечет увеличение естественного схождения с крыши снежного покрова. Допускается уменьшать расчетную снеговую нагрузку при незначительном наклоне (12-20%) на коэффициент сноса.

Взаимосвязь кровельного материала и уклона скатов

Кровельные материалы могут быть гладкими или шершавыми (в этом случае вода будет задерживаться на поверхности). Существуют и другие факторы, влияющие на уклон.

Кровельный материал и уклон скатов.

Минимальный угол наклона при использовании металлочерепицы должен равняться 15°. При малом уклоне не успевающая стекать с крыши вода при сильных ливнях оказывается под стыками.

Для кровли из профлиста минимальный уклон может достигать 12°, при монтаже внахлест должен составлять 20 см. Минимальный уклон для кровли из гибкой черепицы, ондулина не должен быть меньше 11°.

При уменьшении угла наклона необходимо увеличивать количество слоев кровли, т. к. плоским крышам требуется хорошая влагозащита. Существует зависимость, которую следует учитывать при выборе кровельных материалов: чем плотнее структура покрытия, тем меньше должен быть наклон.

Битумная черепица — наиболее ветроустойчивый материал, подходящий для зданий, имеющих сложную многоугольную конфигурацию (например, в форме трапеции). В местностях с преобладанием сильных и частых ветров рекомендуется мягкую черепицу сначала приклеивать, а затем крепить к основанию гвоздями.

Покрытия мастичные, штучные и рулонные, натуральная черепица имеют высокую надежность, но при ошибочно выбранном наклоне сильный ветер может срывать куски. У листовых покрытий недостатком считается большая парусность.

Зависимость высоты конька от уклона крыши

Произвести несложные расчеты можно, воспользовавшись математической формулой. Высота конька равняется ½ ширины здания, деленной на 2 и умноженной на 100.

Поскольку изменить ширину здания невозможно, приходится изменять высоту конька (при условии, что фундамент и стены здания надежные, имеют запас прочности).

Для определения высоты конька размечают 2 внешние стены (вдоль которых будет располагаться скат). Натирают шнур мелом, натягивают между отметками. Затем определяют центр у шнура, в получившейся точке ставят планку (перпендикулярно относительно плоскости перекрытия).

Высота конька и уклон крыши.

Путем изменения шнура добиваются нужного уклона. После получения необходимого результата на планке ставят отметку. Отпиливают получившийся кусок, делают шаблон, который требуется для опор конька.

Как правильно рассчитать угол наклона

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

Читать еще:  Как выровнять крышу дома

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

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

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

Видео: универсальный угломер

На видео представлен угломер Семенова и принцип работы с ним.

Видео: как рассчитать угол наклона и высоту крыши

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

Расчет суммарной нагрузки на кровлю

При отсутствии знаний в сфере архитектуры и инженерии заказать расчет нагрузки можно у частных проектировщиков или в организации, которая предлагает такие услуги.

При определении суммарного воздействия на кровлю требуется учесть:

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

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

Зная общую расчетную нагрузку, легче подбирать сечение пиломатериалов, предназначенных для стропильного каркаса.

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

Примечание: * указывает на соединенные между собой 2 доски.

Минимальный угол наклона для разных видов кровли

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

Минимальный уклон наклона.

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

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

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

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

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

Видео: минимальный уклон для плоской кровли, разуклонка

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

Минимальный уклон кровли из профлиста – расчеты и схемы

Одной из наиважнейших задач при строительстве кровли из профлиста является выбор правильного уклона. Не все знают, что уклон кровли играет основную роль в ее прочности и степени защиты от атмосферных осадков. Небольшой уклон может пагубно отразится на ее прочности и степени защиты, а слишком большой – на ее ветроустойчивости, а правильно подобрать наклон крыши, не нарушив эстетику и дизайн дома, бывает не просто.

Минимальный уклон кровли зависит от:

  • кровельного материала
  • прочности стропильной системы
  • климатических условий района

Минимальный и оптимальный уклон кровли из профлиста

В таблице указаны минимальный и оптимальный градус наклона для крыши, накрытой профлистом.

Необходимо знать, что при уклоне кровли менее 12 градусов, необходимо проводить герметизацию горизонтальных швов, для того, чтобы предотвратить попадание атмосферных осадков на стыках профлистов.

В следующей таблице указан горизонтальный нахлест при различных углах уклона кровли из профлиста:

Кроме расчета угла кровли, иногда уклон рассчитывают в относительных величинах, далее мы рассчитаем на реальных примерах обе величины.

Как рассчитать уклон кровли по схеме в градусах

Давайте на примере обычной двухскатной крыши рассчитаем угол уклона.

На схеме видно, что А – это угол уклона левого ската, а В – второго. Для того, чтобы их рассчитать, нам необходимо знать высоту кровли h и длину горизонтальной проекции скатов с и d.

Если кровля симметрична, то длины с и d будут равны и чтобы их найти, нам необходимо будет длину стены разделить пополам.

Пример расчета угла уклона кровли с помощью схемы

Из моей схемы видно, что кровля у нас симметричная, т.е. углы А и В будут одинаковы. Давайте теперь попробуем рассчитать углы на реальном примере.

Читать еще:  Самый дешевый материал для кровли крыши

Допустим, у нас есть следующие значения:

  • Длина стены = 12м
  • Высота кровли h = 3м

Теперь необходимо рассчитать с и d.

В нашем случае с = d = 12/2 = 6м, то есть с и d у нас по 6 метров.

На схеме мы видим прямоугольный треугольник, и чтобы найти его угол А, необходимо рассчитать тангенс этого угла. Из геометрии помним, что тангенс угла равен отношению противолежащего катета к прилежащему.

Противолежащим катетом является высота кровли (h), а прилежащим катетом является (с).

tg(A) = h / c

В нашем случае, тангенс угла равен 3/6 = 1/2 или 0,5.

С помощью инженерного калькулятора или таблицы тангенсов вычисляем угол, который в нашем случае будет равен примерно 27 градусов.

Уклон кровли в относительных величинах

Иногда уклон кровли измеряют не в градусах, а в относительных величинах. В этом случае достаточно разделить высоту кровли (h) на горизонтальную проекцию ската (с).

Если взять предыдущий пример, то у нас получится, что уклон равен 1/2.

Ну а если необходимо в выразить уклон в процентах, то 0,5 нужно умножить на 100%, и получится 50%.

Достоинства и недостатки различных уклонов кровли из профлиста

При небольшом уклоне, так же как и при большом, у кровли из профлиста будут проявляться свои достоинства и недостатки.

Маленький уклон кровли (12-20градусов)

Достоинства такой кровли:

  • ветроустойчивость
  • простота монтажа
  • небольшой расход материала

Недостатки кровли с маленьким уклоном из профлиста:

  • возможность попадания осадков в стыковочных местах
  • зимой большая нагрузка от снега
  • возможно, придется зимой чистить крышу вручную
  • проблематичный мансардный этаж

Большой уклон кровли из профлиста ( >45 градусов)

Достоинства кровли с большим уклоном:

  • исключено попадание осадков в стыки профлиста
  • увеличенное чердачное пространство
  • зимой снег залеживаться на профлисте практически не будет

Недостатки большого уклона кровли:

  • неудобство монтажа профлиста
  • огромная парусность такой крыши
  • постоянное скатывание снега с кровли из профнастила

Угол наклона крыши

В зависимости от типа используемого кровельного материала подбирают угол наклона крыши. Для быстрого удаления воды со скатов крыши проектировщику нужно принять определенный уклон. Этот важный параметр может выражаться либо отношением катетов, наверное, вы встречали обозначение подобное ½ или 1/3, их можно выразить и с использованием процентов. Дальше мы подробнее обсудим как вычислять угол наклона крыши и подбирать для определенных материалов.

Уклон наклона ската крыши и кровельные материалы

Для устройства скатных крыш могут применяться различные материалы, которые и определяют угол ската. Наиболее распространенными являются: асбестоцементные листы, целлюлозно-битумные (эти два еще называются шифером), мягкая черепица (другие названия — битумная, гонт), рубероид, металлочерепица, керамическая, цементная черепица и др.

Наименьший уклон кровли считается наиболее экономичным, так как гипотенуза всегда длиннее своих катетов. Поэтому часто встает задача определения минимального угла наклона крыши. Чем герметичнее стыки материала, чем он плотнее, тем меньшим может применяться наклон. Если у него герметичные стыки, значит ветер не будет задувать под них влагу. Если материал достаточно плотный, то он выдержит большие нагрузки от осадков, поэтому его можно располагать более полого.

Вверху вам предоставлен график, на котором синими линиями обозначаются наклоны крыш с определенными кровельными материалами. Чтобы определить, какие максимальные и минимальные наклоны имеют те или иные материалы, воспользуемся таблицей внизу. Сразу отметим, что уклон показывает угол наклона ската по отношению к горизонту. Он может быть большим, тогда крыша будет называться крутой или маленьким, тогда крышу будут именовать пологой. Как уже написано выше, уклон скатов может выражаться безразмерными величинами или в виде градусов и процентов. Наиболее удобно пользоваться именно безразмерными величинами, поскольку для этого необходима лишь рулетка. Если по каким-то причинам плотники не занают высоту конька, то они могут рассчитать ее самостоятельно. Для этого они замеряют расстояние между опорами, то есть, узнают длину пролета, находят середину и отмеряют вверх половину (при уклоне 1/1), треть (при уклоне 1/3) или другую величину.

Полукруглая шкала показывает отношение в градусах, а вертикальная в процентах. Использовать этот график можно в качестве основы, чтобы вычислить минимальный угол наклона крыши дома. Жирной линией обозначен уклон в 50%. Обратите внимание, что вертикальный отрезок h, выступающий в роли конька дома, помещается в другом большем катете два раза. Отметим, что угол наклона гипотенузы, то есть крыши дома представляется отношением высоты к своему заложению.

i= высота h/(1/2) = 2,5/ (12 / 2) = 5 / 12, или по-другому 5 : 12. Для представления этого уклона в процентах, необходимо это отношение умножить на 100. Получаем выражение: 5:12*100 = 41,6666%. Как мы видим, 41,666% — это минимальный угол наклона крыши.

Максимальные и минимальные углы наклона крыши разных кровельных материалов

Таблица сделана на основе нормативных документов и практического опыта. Помните, что рынок строительных материалов постоянно обновляются, вместе с ним меняются и возможные углы крепления материалов и их несущая способность. Таким образом, выбирая конкретный кровельный материал, уточняйте у производителя правила его монтажа или используйте прилагаемую инструкцию, если таковая имеется.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector