Расчет наклона крыши — сможет сделать каждый

По углу наклона крыши разделяют на плоские сооружения, с малым уклоном ската и крутонаклонные.

Расчёт стропил при помощи онлайн-программ

Сделать расчёт стропил при помощи онлайн-калькулятора проще всего. Вы задаёте исходные данные, а программа просчитывает нужные параметры. Существующие программы различны по своим функциональным возможностям. Ряд из них имеет комплексный характер и вычисляют множество параметров стропильной системы, другие гораздо проще и предполагают просчёт одного-двух показателей. Среди комплексных сервисов следует выделить серию стройкалькуляторов Stroy-calc для расчёта параметров стропил крыш с одним, двумя скатами, мансардой и вальмами.

Калькулятор Stroy-calc используется для расчёта параметров стропил крыш с одним, двумя скатами, мансардой и вальмами

Программа также учитывает кровельный материал, т. е. вместе с расчётом стропильной системы можно получить данные о необходимом количестве финишного покрытия из:

  • керамической черепицы;
  • цементно-песчаной черепицы;
  • битумной черепицы;
  • металлочерепицы;
  • шифера (асбестоцементных плит);
  • стальной фальцевой кровли;
  • битумного шифера.

С целью получения требуемого результата вводится следующая информация:

  • характеристики крыши: кровельный материал, ширина основания, длина основания, высота подъёма, длина свеса;
  • характеристики стропил: шаг стропил, сорт древесины для стропил;
  • характеристики обрешётки: ширина, толщина доски, расстояние между рядами;
  • снеговая нагрузка на стропила: выбор региона снеговой нагрузки по карте.
Расчёт стропил при помощи онлайн-программ

В программе имеются рисунки типов крыш, на которых в графической форме показаны параметры ввода данных. В качестве результата выводится информация по:

  • крыше — угол наклона, площадь поверхности, примерный вес кровельного материала;
  • стропилам — длина, минимальное сечение, количество, объём бруса для стропил, их примерный вес, раскладка (чертёж);
  • обрешётке — количество рядов, расстояние между досками, количество досок, их объём, примерный вес.

Ещё один довольно удобный онлайн-калькулятор стропил крыши считает меньше параметров, но также весьма полезен в работе. Необходимо задать ширину стропила, высоту от конька до свеса крыши, проекцию свеса на горизонтальную плоскость, ширину крыши без свесов и размер запила под узел крепления с мауэрлатом. В качестве результата программа выдаёт длину стропила до свеса, размер свеса, полную длину стропила, угол среза, расстояние от грани стропила до начала запила.

Среди мини-программ для расчёта отдельных элементов стропил удобно пользоваться калькулятором расчёта длины стропил двускатной крыши.

Онлайн-калькуляторы, конечно, не могут учесть особенностей конструкции стропил во всех ситуациях. Для получения точных данных по конкретному варианту крыши необходимо делать все расчёты вручную. Предлагаем вам методики вычисления нагрузок на стропила (снеговой, ветровой, кровельного пирога), а также определения параметров стропил (сечения, длины, количества, шага). На основе этих данных можно будет также посчитать количество древесины, необходимой для обустройства стропильной системы.

Расчет угла наклона крыши

Перед тем как рассчитать угол крыши дома, необходимо тщательно ознакомиться с факторами, которые нужно учитывать при выполнении этой задачи.

к оглавлению ^

Расчет угла наклона крыши

Ветровые нагрузки

Перед тем как рассчитать высоту крыши следует ознакомиться с интенсивностью ветровых нагрузок, характерных для места возведения дома. Начнем с того, что от угла наклона кровли зависит парусность крыши. Чем больше угол, тем лучше крыша сможет противостоять ветрам.

Однако и здесь имеются свои подводные камни. Чересчур пологие скаты кровли обладают низкой способностью к самоочищению от снежных и дождевых осадков, что обязательно приведет к скоплению их на ее скатах.

А это достаточно нежелательное явление, так как оно может вызвать попадание влаги в подкровельное пространство. Не менее нежелательно и возведение чересчур крутой крыши, так как она обладает плохой сопротивляемостью ветрам и может сложиться от сильных порывов ветра в любой момент.

Расчет угла наклона крыши

Интенсивность ветровых нагрузок увеличивается прямо пропорционально увеличению угла наклона кровельных скатов. Например, ветровые нагрузки на крышу, угол которой равняется 45°, будут в целых пять раз выше, чем на кровлю с углом около 11°.

Чем круче кровля, тем более высокой способностью к самоочищению она обладает.

Помимо этого, крутые кровли обладают лучшей герметичностью, так как при большем угле ветер задувает дождевую воду в подкровлеьное пространство встыки между элементами кровельного материала, что обязательно сопровождается возникновением течей и снижением эксплуатационного срока конструктивных элементов.

Знание этих тонкостей поможет понять, как рассчитать уклон кровли правильно. Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что для районов с интенсивной ветровой нагрузкой идеальным вариантом будет обустройство угла наклона крыши от 15 до 20°, в то время как для областей, которые не характеризуются сильными ветрами, от 35 до 40°.

Расчет угла наклона крыши

Не менее важно перед тем, как посчитать уклон крыши, обратить внимание на геометрию сооружения, его размеры и имеющиеся конструктивные особенности.

к оглавлению ^

Расчет угла кровельных скатов

Расчет угла скатов кровли – важный параметр при разработке проекта сооружения. Как правило, размеры угла кровли варьируются от 11 до 45°. Но в наши дни довольно часто выбираются совсем другие цифры.

Расчет угла наклона крыши

При проведении расчетов необходимо помнить о том, что увеличение угла наклона будет способствовать снижению снежных нагрузок на кровлю, но при этом значительно повысит ее устойчивость к резким порывам ветра.

Читайте также:  Дренаж для канализации как правильно сделать

Поэтому для того чтобы такая кровля могла переносить воздействие интенсивных ветровых потоков, придется значительно усилить стропильную систему, что обязательно повлечет за собой дополнительные материальные расходы.

к оглавлению ^

Виды односкатных крыш

Существенным преимуществом сооружения является наличие вентиляции кровли. Она представляет собой пустоты между слоями тепло и гидроизоляционных материалов, благодаря чему заметно увеличивается срок службы сооружения.

И зависимости от того, обладает конструкция такой функцией или нет, выделяют 3 типа крыш:

Виды односкатных крыш
  1. Не вентилируемые. Нашли свое применение в строительстве веранд, террас. Допустимый угол наклона ската в таких помещениях может колебаться от 3 до 6 процентов.
  2. Вентилируемые. Подойдут для любых закрытых сооружений. Наклонный угол должен находиться в пределах 5–20%.
  3. Совмещенный тип. Предполагает как наличие, так и отсутствие проветривания. Главным преимуществом такого варианта считается экономия денежных средств при строительстве сооружения. Однако зимой снеговые нагрузки будут вынуждать хозяев очищать крышу от лишнего веса.

Важно заметить, что в случае с первым вариантом обеспечить проветривание крыши на постоянной основе можно при помощи отверстий, сделанных по бокам постройки на уровне кровли.

Кровельный материал для разного наклона крыши

Ниже представлен чертеж-схема, который наглядно показывает взаимосвязь всех уклонов. На картинке указаны цифры в кружочках – это рекомендуемые типы материалов для кровли с соответствующим уклоном. Детальная расшифровка находится под картинкой.

Здесь не учитывается материал стен, это может быть кирпич облицовочный одинарный или газобетон. Материал кровли зависит только от уклона и прочности несущих конструкций.

1 – редко используемые покрытия из дранки, натурального гонта и прочие подобные материалы.

2 – покрытия из черепицы, разные битумно-полимерные и сланцевые плитки.

3 – популярные рулонные материалы, мягкие кровли, которые укладываются в несколько слоев методом наплавления. Верхний слой таких материалов всегда имеет защитную посыпку. Для обеспечения надежности кровли используют не менее четырех слоев.

4 – все то же самое, что и в пункте «три», но с меньшим количеством слоев рулонного материала. Не меньше трех слоев.

5 – все то ж самое, что и в пунктах «три» и «четыре», но допускается использование без верхнего защитного слоя.

6 – мягкие кровли с рулонного материала в два слоя. В эту категорию также входит металлочерепица и профнастил.

7 – унифицированные асбестоцементные листы.

8 – глиняная черепица.

9 – асбестоцементные материалы с усилением.

10 – кровельная листовая сталь

11 — популярные в прошлом, асбестоцементные листы, он же шифер самого обычного и стандартного профиля

Как рассчитать: нюансы

Чтобы вычислить оптимальный наклон двухскатной крыши (ее берем за основу как наиболее распространенную, практичную, эргономичную), необходимо знать следующие показатели:

  • нагрузка от ветра в регионе;
  • нагрузка от снега;
  • пространство под крышей;
  • какой материал используется для покрытия.

Нагрузка от ветра

Чтобы правильно рассчитать данный показатель, обратите внимание на карту ветровой нагрузки по регионам России. Чем выше класс (обозначен от I до VII), тем сильнее ветер в данной области.

Отыщите на карте свой район. Если ветер очень сильный (классы V, VI, VII), то большой уклон не подходит. Такая система обладает большой парусностью. Данным термином строители описывают свойство конструкции принимать на себя ветер. Если он будет мощным, то крышу унесет. В ветреных районах нельзя делать кровлю с уклоном менее 30 градусов. Угол 25 градусов является недопустимым! Иначе ветер будет попадать под зазоры и материал, которым покрыта кровля, что приведет к порче конструкции.

Нагрузки от снега

Чтобы правильно рассчитать угол крыши, необходимо адекватно понимать нагрузку от снега, которую кровля будет испытывать в холодное время года. Если вы живете на Севере, то на один квадратный метр в январе-феврале приходится около 400 килограммов снега. Если осадки идут с ноября по апрель, например, то оптимальной будет конструкция с уклоном в 45 градусов. Она будет очищаться естественным образом.

Если вы проживаете в регионе, где не только часто идут снегопады, но при этом дуют сильные ветра, то угол надо уменьшить до 35 градусов. Почему не сделать наклон, наоборот, больше, чтобы снег не задерживался совсем? Это нерационально, поскольку в таком случае кратно вырастет нагрузка на стены и фундамент, а также ваш бюджет (понадобятся дополнительные доски, балки).

Как рассчитать: нюансы

Пространство под крышей

Обустройство жилой комнаты под самой кровлей возможно только при двускатной или многоскатной конструкциях. Если речь идет об односкатной или плоской крыше, то находиться под ней будет нереально.

Обработать внутреннее покрытие крыши можно короедом. Так материал дольше сохранит свою прочность.

Решили обустроить чердак? Позаботьтесь о внутреннем утеплении.

Хорошо подойдет минеральная вата, пенополиуретан, керамзит. Минеральная вата – самый дешевый, а пенополиуретан – долговечный утеплитель, который прослужит от 10 лет и более.

Внешнее покрытие

Угол наклона в градусах зависит и от типа материала, который используют для внешнего покрытия:

  • шифер кладут под углом не менее 20 градусов: если меньше, то вода попадет в щели между единицами материала;
  • металлочерепица – от 15, иначе ветер снесет покрытие;
  • профнастил – не менее 10;
  • битум – до 15. Чем больше угол, тем больше вероятность, что битум сползет вниз, особенно в жару;
  • рулонный материал – до 25.
Читайте также:  7 советов, какие трубы для вентиляции в частном доме выбрать

Как материал может повлиять на наклон крыши?

Любая кровля – это своего рода слоеный пирог из гидро- и пароизоляции, утеплителя, обрешетки и внешнего покрытия. Все это уложено на стропильную систему под определенным углом, который ограничивает использование того или иного материала. Главным образом следует ориентироваться на инструкции, предложенные изготовителем, которые касаются и требований к уклону скатов. Кровельные материалы бывают рулонные, наборные (черепица и шифер), листовые, а также гибкие штучные, и для каждого типа предусмотрен минимальный угол крыши.

Для рулонных покрытий оптимальным считается уклон не более 15 градусов при условии, что материал укладывается в 2 слоя. Если же кровля делается трехслойной, она должна быть еще более пологой, около 5 градусов, при этом требуется дополнительная обрешетка для повышения прочности на случай увеличения временной нагрузки (снег, дождь). Но есть и исключение – мембранное покрытие, которое можно использовать при любом наклоне крыши.

Наборные материалы также не терпят крутых скатов, по той простой причине, что могут съехать под собственной тяжестью при малейшей предпосылке к этому, вроде штормового порыва ветра. Однако и слишком маленьким угол делать нельзя, поскольку в этом случае масса кровельного материала будет излишне нагружать опорные конструкции, то есть стропила, обрешетку и прочие элементы. Оптимальным считается угол 22 градуса, достаточной для того, чтобы во время дождя влага свободно стекала и не задувалась ветром под стыки.

В отношении профнастила и металлочерепицы минимальный уклон – 12 и 14 градусов соответственно, достаточно пологий, чтобы осадки стекали с крыши, и при этом не нарушалась ее герметичность на стыках. В большую сторону крутизна может увеличиваться без ограничений, однако с учетом того, что большая площадь кровли имеет солидную массу. Также не следует забывать про ветровую нагрузку и высокую парусность крыш с углом, близким к 45 градусам. Оптимальный наклон – порядка 27-30 градусов.

А вот у мягкой черепицы, которая состоит из отдельных кусков материала типового размера, угол кровли связан с плотностью обрешетки. Если скаты очень пологие, то расстояние между планками следует сделать как можно меньше. Это обусловлено тем, что снеговые массы могут стать непосильной нагрузкой для покрытия. В том случае, когда крутизна скатов выдержана в пределах 30-40 градусов, шаг обрешетки допускается больший, до 45 сантиметров.

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.

Зависимость угла наклона от выбора кровельного материала

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.
Зависимость угла наклона от выбора кровельного материала

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

Зависимость угла наклона от выбора кровельного материала

Особенности сооружения крыши односкатки

Односкатная кровля применяется для обустройства объектов бытового и промышленного назначения.

Минимальный угол наклона односкатной крыши не требует для ее сооружения больших денежных затрат. Такая конструкция легко проектируется и монтируется в сжатые сроки.

К основным ее преимуществам относят высокий уровень устойчивости к ветровым нагрузкам.

Так как односкатная крыша опирается на стены разной высоты, то правильнее будет определить угол уклона кровельной конструкции еще на этапе строительства стен.

В стандартной строительной документации допустимый минимальный угол наклона крыши односкатки составляет 50, максимальный – 600.

Какой уклон может иметь односкатная крыша в конкретном случае, будет зависеть от выбранного типа кровельного материала.

Особенности сооружения крыши односкатки

Если в качестве покрытия на крышу планируется постелить рубероид, то рассчитать угол наклона нужно таким образом, чтобы он составлял не менее 5 – 100.

Профнастил монтируют на конструкцию с уклоном 8 – 20 градусов, металлочерепицу и шифер обустраивают на сооружение с уклоном 20 – 300.

При желании обустроить фальцевую кровлю необходимо сооружению обеспечить уклон 18 – 30 градусов.

Если пренебречь приведенными советами и сделать уклон меньше рекомендуемого, то в дождливую погоду вода будет проникать в межстыковые зазоры черепицы или шифера, а зимой под весом снежных масс крыша может просто провалиться (данный фактор касается профнастила).

Определение поднятия фасадной части крыши выглядит следующим образом:

Lbc = Lсд x tgA, где первое значение является высотой, на которую нужно поднять стену, Lсд – длина стены дома, tgA – угол уклона крыши.

Высчитывать длину стропильной ноги следует по формуле:

Lc = Lbc / sinA

Найти синус и тангенс позволяет специальная таблица:

К полученной длине стропильной ноги добавляют длину свесов, которые обеспечат зданию защиту от атмосферных осадков.

Иногда применение односкатным крышам находят при строительстве жилых объектов, но с учетом того, что такая конструкция требует более серьезного утепления.

Особенности сооружения крыши односкатки

Объясняется данный фактор отсутствием воздушной прослойки, за счет которой в доме сохраняется тепло в зимнее время, а прохлада – в знойные летние месяцы.

Читайте также:  8 шагов выбора вытяжки для кухни и 40 фото

Так как с односкатной конструкции снежные массы могут самостоятельно сходить только в талом виде, то при сильных наносах снег придется счищать с крыши вручную, иначе не избежать повреждения кровли.

Решить проблему иначе позволит система подогрева, которую обустраивают таким образом, чтобы снег таял по краю кровли.

Видео:

Оптимальные показатели расчета угла наклона крыши в один скат

Как же рассчитать угол наклона односкатной крыши самостоятельно? Начнем с определения нагрузок на будущую кровлю, а затем, выберем оптимальный угол уклона кровли.

1. Расчет нагрузок на кровлю

Нужно учесть постоянные и переменные нагрузки. К постоянным отнесем вес всех строительных материалов и оборудования (антенны, вентиляция и пр.). Переменные нагрузки – это осадки, ветер и вес работников с оборудованием, если вдруг понадобится ремонт крыши.

Оптимальные показатели расчета угла наклона крыши в один скат

I. Снег. Если зима в вашем районе проходит почти без снега, то смело можно выбирать минимальный угол ската. В условиях снежной зимы, крыша в 20-25 градусов испытывает снежные нагрузки около 150 кг/м2. В такой местности специалисты советуют делать скат с уклоном 45 градусов, чтобы обеспечить постоянное и равномерное схождение снега с крыши. Средняя зима (центр и средняя полоса России) позволяет выбирать оптимальный уклон в 30-35 градусов. Однако эта цифра будет зависеть от следующего фактора:

II. Ветер. В местности, где преобладают сильные ветра, крышу с крутым уклоном может легко сорвать. В этом случае низ ската лучше располагать к ветру. Для расчета уклона кровли в ветреных районах лучше воспользоваться специальной картой ветровых нагрузок:

III. Дождь и град. Сила падающего града и дождевых капель также оказывает давление на крышу. Крутой уклон сглаживает эти нагрузки, защищая кровельный материал от повреждений в регионах, где часто встречается непогода.

Делаем вывод: несмотря на то, что минимальный уклон 10-20 градусов упрощает работу и удешевляет расходы, оптимальным считается скат под 35-45 градусов, при котором кровля надежно защищена от нагрузок и погодных катаклизмов.

2. Определяем оптимальный уклон

Технические и эстетические характеристики на стороне крутой односкатной крыши, так как пологие скаты могут пропускать влагу, удерживать снег и мусор. Однако для хозяйственных построек, гаражей и небольших домиков крутой уклон совершенно не обязателен, ведь убрать снег и грязь можно и вручную, а обезопасить кровлю от протекания помогут современные герметики. Итак, если мы выбираем:

Оптимальные показатели расчета угла наклона крыши в один скат
  • Маленький уклон 3-11 градусов. Нам необходима усиленная стропильная система, сплошная обрешетка в виде листов влагостойкой фанеры, надежная герметизация стыков и качественная гидроизоляционная мембрана под кровельный материал. Для такой крыши лучше выбрать мягкий кровельный материал, особенно, если это – жилое помещение;
  • Средний уклон 12-25 градусов. Такой скат – оптимальный выбор для любых регионов нашей страны. Стыки в этом случае можно не герметизировать, но нахлест кровельного материала лучше сделать в 20 см. Для данного уклона отлично подойдет металлочерепица, профнастил, шифер и пр.;
  • Крутой уклон около 45 градусов. Выбирается для регионов с большим количеством осадков в год. Для такой крыши подходят любые твердые кровельные материалы.

3. Базовые расчеты

Чтобы обеспечить нужный уклон, нам необходимо рассчитать длину стропильной ноги и высоту поднятия несущей стены. Воспользуемся известными формулами, которые применяют все строители.

Lbc=Lсд x tgA, где Lbc – высота, на которую нужно поднять стену; Lсд – длина стены дома (без учета дополнительного подъема для ската); А – выбранный угол наклона кровли.

Длину стропильной ноги (Lc) найдем по такой формуле: Lc=Lbc/sinA.

Рассчитаем длину стропильных ног (Lc) и высоту фасадной стены Lbc, которую необходимо поднять. Допустим, что мы выбрали угол наклона ската (A) в 25 градусов, а длина нашей обычной стены (Lсд) — 3 м.

Оптимальные показатели расчета угла наклона крыши в один скат

Определяем высоту, на которую необходимо поднять лицевую стену по такой схеме: Lbc=3 x tg25=0,47 x 3=1,41 м. Тогда длина стропильной ноги Lc=1,41/0,42=3,36 м. Так, наша нижняя стена будет равна 3 метрам, а верхняя – 3+1,41=4,41 м.

Мы получили длину стропилины от стены до стены. Также, нам необходимо учесть задний и передний свесы, которые нужны для дополнительной защиты от влаги и ветра (обычно берутся по 40-50 см). Так, конечная длина стропильной ноги будет равна: (Lc) 3,36 м + 1 м=4,36 м.

Шаг Ограничиваем круг выбора кровельного покрытия

Свои требования к минимальному и максимальному углу наклона односкатной кровли имеют и современные кровельные материалы:

  • Профнастил: min 8°- max 20°.
  • Фальцевая кровля: min 18°- max 30°.
  • Шифер: min 20°- max 50°.
  • Мягкая кровля: min 5°- max 20°.
  • Металлочерепица: min 30° – max 35°.

Конечно, чем меньше угол, тем более дешевые материалы вы можете применять: рубероид, профнастил и подобные им.

Вы удивитесь, но специально для малоуклонных кровель сегодня разрабатывают те же виды кровельного покрытия, что обычно используются при наклоне не менее 30°. Зачем? Такова мода в Германии, которая дошла и до нас: односкатная крыша почти пологая, а кровля – стильная. Но как? Просто производители улучшают качество замков, делают больше область нахлеста и тщательнее продумывают защиту от грязи. Вот и все хитрости.