Как рассчитать угол наклона крыши

Проектирование односкатных крыш. Что учесть ↑

Планируя сборку односкатной крыши нужно учесть и рассчитать множество факторов: схему стропильной системы, угол наклона, нагрузки, подобрать соответствующие материалы. В итоге должен получится чертеж с полной информацией о будущей крыше.

Классическая схема односкатной стропильной системы, это уложенные поперек строения балки с креплением, к мауэрлату, установленному вдоль несущих стен. Это так называемая односкатная крыша с простыми наслонными стропилами. Но подобный вариант возможен только при пролетах с длиной не более чем 4500 мм. Но, допускается использование односкатных крыш с большей протяженностью.

• При ширине пролета в 5000-6000 мм, наслонные стропила нужно усилить подкосами, которые опираться на несущую стену с дополнительным мауэрлатом.
• Если ширина пролетов достигает значения 6000-7500 мм, потребуется собрать более сложный вариант – с упором на шпренгельную ферму. В конструкцию добавляется бабка, поддерживающая дополнительный брус, на который опирается стропило. Естественно стойки (бабки) дополнительно усиливаются подкосами.

Кроме выбора схемы устройства стропильной системы на стадии проекта потребуется спланировать шаг между балками, а также их сечение. Такие параметры зависят тоже от ширины пролета и используемой длинны стропил между несущими стенами. Общие рекомендации следующие:

• При длине стропильной балки до 3000 мм ее сечение подбирается в пределах 80×100 или 90×160 мм. Шаг между отдельными элементами должен составлять от 1100 до 2100 мм (зависимо от сечения!).
• Если стропило длиной 6500 мм, в таком случае подбирается сечение бруса 120×220 мм с шагом между деталями 1100-1400 мм.

Но, кроме выбора соответствующего сечения стропильных балок, и схемы сборки очень важным фактором является угол наклона будущей крыши.

Выбор угла наклона ската

От угла наклона собираемого ската зависит будущее функционирование крыши, а также ее прочность. Оптимальный уклон должен обеспечивать удаление осадков с плоскости (в особенности снега), невысокую ветровую нагрузку, а также устойчивое крепление кровельного настила.

Важно Расчет углов наклона всех кровельных конструкций должен производиться в точном соответствии с СНиПом 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия». Эти строительные нормы предоставляют всю информацию по конкретному региону страны

Стоит также учитывать тип используемого кровельного материала, который также рекомендуется использовать при различных углах падения скатов

К примеру можно воспользоваться данными из приведенной ниже таблицы

Стоит также учитывать тип используемого кровельного материала, который также рекомендуется использовать при различных углах падения скатов. К примеру можно воспользоваться данными из приведенной ниже таблицы.

Тип кровельного материала	Рекомендуемый угол наклона в градусах
Металлочерепица	30
Рулонные настилы (рубероид)	Не более 5
Профнастил	8 и более
Шиферный лист	20-30

Совет Не стоит забывать, что в регионах с большим количеством осадков в зимний период наиболее оптимальное расположение скатов составляет 45°.

Подбирая углы наклона ската и кровельный материал нужно учесть, что плоскости с небольшими уклонами придется очищать от накопившихся масс снега, поэтому лучше всего подобрать настил способный выдержать вес человека без последующих деформаций.

Что такое уклон в процентах

Стоит поговорить об угле наклона скатов в процентах. Само понятие «угол наклона в процентах» технически неграмотное и используется только теми, кто сам ничего не строит.

Рассмотрим данные определения на практике. Допустим, угол наклона скатов равняется 30%. Что это значит? Это значит, что высота конька крыши составляет 30% половины ширины здания. Для расчетов будем пользоваться тем же треугольником.

Прямоугольный треугольник

Процент наклона рассчитывается по формуле (см. рисунок ниже).

Процент наклона

Где:

• a ­– высота конька;
• b – половина ширины строения.

Что такое 30% и как смотрится крыша с таким процентным отношением представить себе очень трудно. Для того чтобы конвертировать эту величину в градусы следует воспользоваться специальной таблицей. С ее помощью узнаем, что 30% значит, что угол наклона ската кровли равняется примерно 16,5°. Дело в том, что для 16° процентное соотношение равняется 28,7%, а для 17° этот параметр составляет 30,5%. Если мастер знает, что угол уклона ската примерно 16,5°, то он без труда может представить внешний вид и геометрию крыши, рассчитать линейные размеры стропильных ног, вертикальных опор кровли, размеры мауэрлата. Как такие расчеты делаются, если есть данные наклона в процентах?

Примеры использования угла наклона в процентах

Расчет параметров стропильной системы с помощью процентного соотношения высоты конька и половины ширины строения делается при помощи калькулятора.

Имея начальную формулу, далее расчеты строятся с использованием элементарных арифметических уравнений. Для начала нужно немного преобразовать формулу.

Начальная формула

В данном случае X – процентное отношение наклона кровли, как мы договорились, для примера возьмем 30%. Эта величина известна и задается во время расчетов.

Для предварительных расчетов следует немного преобразовать формулу в такой вид (см. рисунок ниже).

Преобразованная формула

Теперь определяем по отдельности значения a и b.

Значение а

Значение b

Напомним, что:

• a – высота стропильной системы,
• b – половина ширины здания, а
• X – процент наклона ската.

Процент нам известен, для дальнейших расчетов понадобится замерить или высоту стропильной системы, или половину ширины здания. В связи с тем, что намного легче узнать второе значение, замерим его.

К примеру. Ширина здания 8 метров, соответственно, половина равняется 4 метра (b=4 м).

Узнаем высоту стропильной системы (см. рисунок ниже).

Узнаем высоту стропильной системы

Высота стропильной системы 1,2 метра, угол наклона мы узнали из таблицы, он равняется примерно 16,5°.

Далее нам следует рассчитать длину стропильной ноги без карнизного свеса. Идти можно двумя путями.

Первый. Используя теорему Пифагора, где c – длина стропилины.

Теорема Пифагора

Соответственно, значение с можно представить формулой на иллюстрации ниже.

Формула длины гипотенузы

Пример расчета (см. картинку ниже).

Пример расчета

Второй. Используя тригонометрические функции. Как мы уже выше указывали, расчет длины стропилины можно делать по формуле ниже.

Расчет длины стропилины

Все данные у нас есть, угол наклона 16,5°, половина ширины здания 4 м.

Пример выполнения расчета

По длине стропилины есть небольшие различия. Это объясняется тем, что угол наклона был выбран приблизительно.

Минимальный уклон кровли из профлиста

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.

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).

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

Минимальный уклон кровли из профлиста Минимальный уклон кровли из профлиста, читайте и подписывайтесь на Stroitelstvo.Guru!

Сотовый поликарбонат и снег?

Может кто подскажет по сотовому поликарбонату: при каком минимальном угле наклона снег не накапливается на кровле для средней полосы России? Зависит ли этот угол от цвета поликарбоната?
Почему то у многих строителей расхожее мнение, что даже при углах наклона 20-30 градусов снег на гладком сотовом поликарбонате зиму не лежит. Мнение подтверждается наблюдениями за навесами с малым уклоном, перезимовавшими несколько зим. А как обстоит дело на самом деле? Вопрос очень важен для правильного проектирования навеса.

Vladimir_Vas , Цвет вряд ли влияет, снег ведь над, а не под ним. Практическое наблюдение за навесом (крыша арочного типа: ширина пролета 3 м, профиль 40х20 и 40х40, стрела прогиба арки — 350 мм, поликарбонат — 8 мм) в течении 3-х лет показало, что даже в снежную зиму деформаций нет. Снег не сказать, что слетает влет, но и особенно не задерживается.
В случае более крутого уклона (это уже наблюдение за крышей качелей), чем больше снега, тем быстрее слетает.

Grek148 написал :
стрела прогиба арки — 350 мм,

Это довольно малый уклон. Посередине снег не накапливается? Продольный уклон есть?
Спасибо за мнение. В гугле искал — почти ничего конкретного. Все говорят — более скользкий чем шифер и профнастил, а на сколько более — ?
У меня вырисовывается плоский навес 6х4 с уклоном по длинной стороне в 25%. Если считать только по ветровой нагрузке — конструкция ажурная и легкая. Как только добавляется снег — получается жуть просто.
Отдыхал в Анапе — в пансионате навес ажурный 20х8 метров с уклоном 15% по короткой стороне. Уже много лет. Но это — Анапа.

Vladimir_Vas написал :
Это довольно малый уклон. Посередине снег не накапливается? Продольный уклон есть?

На днях сфотографирую. Продольного уклона нет. Этот навес идет вдоль ряда киосков. Снег скапливается в месте примыкания навеса и крыш киосков, но как отмечал выше никаких деформаций нет, хотя безснежными последние зимы не назовешь.

Vladimir_Vas написал :
У меня вырисовывается плоский навес 6х4 с уклоном по длинной стороне в 25%.

25% — уклон, с моей точки зрения, вполне достаточный для самопроизвольного схода снега. Можно, конечно, прикинуть какой критической массы должен достичь слой снега, чтобы он сошел (задачка по физике за 8-й класс) и просчитать по массе нагрузку на фермы, но нужно ли это?

диссертацию защищаете по поликарбонату.

ANT/D написал :
диссертацию защищаете по поликарбонату.

Навес проектирую, всего лишь. Однако, хрен кто подскажет. Очень не хочется переразмеривать балки под снеговую нагрузку — у меня пролеты большие слишком. Но и не хочется получить навесом по крыше машины.
То, что поликарбонат более скользкий, чем профнастил — это очевидно. Но вот насколько — это вопрос?

Лет 8 назад построили навес из поликорбоната где-то 15х30 м. Колонны, фермы — тут вопросов не возникало. Уклон был по параболе в среднем где-то 20-25 град.
Срез кровли свободный. Снег естественно за зиму собрался на верху — 40. 50 см. Скидывать побоялись — побъешь кровлю.
Весной под солнцем нижняя часть снега подтаяли, образовалась скользящая «прокладка» и как у. ло однажды утром часов в 8-9 с высоты 4,5 м на пешеходку. Слава Богу никого не накрыло. Реально о. ся. Разобрали на фиг.

Glaen21 ,
Спасибо за инфу. Правда, у нас все же не Чебоксары, а на 600 км поюжнее. Да и зима помягче.
Рассматриваю два варианта:

1. Плоский настил 4х6 метров с наклоном по длинной стороне 1,4 метра.
2. Слегка выпуклый настил с таким же уклоном по длинной стороне и поперечной выпуклостью высотой сегмента в 20-30 см.
   Второй вариант намного более сложен в изготовлении и нет уверенности, что эта выпуклость даст эффект снижения снеговой нагрузки.

У соседей такой настил,примерно,Ваш размер.Сделан в прошлом году.Пока,вроде,стоит.По состоянию сказать не могу-я с ними не общаюсь

Али-баба написал :
Сделан в прошлом году.Пока,вроде,стоит

А снег на нем зимой лежит или сходит? Это главный для меня вопрос.

Прошло ещё 4 года. Хочется услышать реальные варианты, везде ставят плоские крыши на 30°, но мне сейчас нужна более пологая самоочищающаяся от снега крыша.

Материализатор ,навес,плоская крыша, поликарбонат 10 мм, размер 7.5 на 7,3, почти квадрат, уклон в градусах не мерил, на длину 7,5 метров, уклон 1,1 метра, плюс ко всему, навес прикреплён к дому, весь снег с крыши лежит на навесе, дом 10/12 метров. Навес стоит на 13 буровых столбах на высоте почти 3 метра, профиль 60/40/3 и 40/40/2 Общий вес конструкции без учёта столбов и поликарбоната около 1,3 т. Конструкция в виде 8 ферм расположенных между собой на расстоянии 1 метра, скреплённых между собой перемычками из профиля 40/40. Снега скатывается только по весне, толщина снежного покрова 60-80 см. Прогиба нет, стоит третий год.

Факторы, влияющие на уклон крыши

При строительстве крыши необходимо учитывать некоторые факторы, которые могут оказывать существенное влияние на дальнейшую безопасную её эксплуатацию. К таким факторам относятся:

1. Природные факторы являются основополагающими параметрами для расчёта угла ската крыши, так как они учитывают климат местности, где будет расположено здание. Ветровая обстановка оказывает существенное влияние как на стропильную систему, так и на всю конструкцию в целом.
2. Технические факторы учитывают эксплуатационные характеристики кровельного материала, применяемого при сооружении защитной поверхности.

Ветровая нагрузка

Из-за высокой парусности кровельного покрытия, особое внимание стоит уделить созданию оптимального уклона крыши. Кровля с большим углом наклона сильнее подвержена разрушающему воздействию ветра

Поэтому учитывая ветровую обстановку в определённой местности, можно посчитать необходимый уклон поверхности покрытия.

Лучше делать более пологую крышу, а стропильную систему усиленного типа. Пусть такой вариант постройки обойдётся дороже, зато ваш дом будет надёжно защищён от ветра. Однако нужно учитывать не только силу ветра, но и его направление. Металл черепице лучше, чтобы ветер был направлен в плоскость листов, так как при направлении в торец листа велика вероятность его отрыва

Поэтому необходимо уделить особое внимание расположению всей постройки, чтобы избежать аэродинамической подъёмной силы, которая стремится оторвать кровельное покрытие от стены здания

Значение ветровой и снеговой нагрузки можно узнать из карты составленной по многолетним наблюдениям, для всей территории Российской Федерации. Именно в соответствии с такими картами и определяется местоположение всех построек.

Снеговая нагрузка

Понятно, что на огромной территории России существует множество различных зон, где влияние выпадающего снега ощутимо сказывается на всей поверхности крыши здания. Поэтому основной задачей правильного расчёта снеговой нагрузки считается определение оптимального угла уклона крыши. Чем круче будет скат, тем меньше снега сможет задержаться на его поверхности, что упрощает стропильную конструкцию.

Расчёт угла наклона необходимо производить с учётом поправочных коэффициентов:

• углу наклона менее 25 градусов соответствует коэффициент единица;
• при угле от 25 до 60 градусов — коэффициент 0,7;
• на кровлях с уклоном более 60 градусов снеговые нагрузки не учитываются.

Легко заметить, что значение изменяется только при уклоне 25—60 градусов. Итак, чтобы определить действительную снеговую нагрузку на поверхность нужно значение, определённое по карте, умножить на коэффициент. Но это только часть расчёта.

Особенности крыш с маленьким уклоном

Согласно рекомендациям производителей минимальный угол кровли для металлочерепицы составляет 14°. Но бывают ситуации, когда необходимо обеспечить более пологий наклон – в пределах от 10 до 14°. В этом случае для снижения рисков образования протечек и увеличения надежности кровельной конструкции требуется осуществить ряд мероприятий:

• Уменьшить шаг между стропилами и досками обрешетки. Усиление стропильной конструкции позволяет исключить риск обрушения крыши под воздействием значительных весовых нагрузок, создаваемых снежным покровом. Учитывайте, что такой вариант усиления, как применение более толстых пиломатериалов в качестве стропил обойдется дороже, чем уменьшение шага на 100-150 мм.

  Фото 6. Стропильная система двускатной крыши

• Использовать дополнительные вертикальные опоры. Не все стропильные конструкции позволяют установить упоры, но при наличии такой возможности лучше предусмотреть их установку. Для этого допускается применять дешевые пиломатериалы – несмотря на то, что дерево плохо работает на изгиб, оно отлично противостоит сжимающим нагрузкам.

  Фото 7. Дополнительные вертикальные опоры для стропил

• Герметизировать горизонтальные и вертикальные стыки листов металлочерепицы. Малый уклон скатов опасен по нескольким причинам – сложность периодического контроля состояния кровли из-за небольшого чердачного пространства и плохая вентиляция подкровельного пространства (влаг испаряется хуже, что ускоряет гниение пиломатериалов). Герметизируются стыки и примыкания к различным коммуникациям с помощью специальных водо- и морозостойких герметиков.

• Увеличить количество саморезов при креплении кровельного покрытия. Согласно рекомендациям производителей крепежные элементы должны располагаться в шахматном порядке. Но это актуально для крыш с наклоном от 20°, для более пологих конструкций эксперты советуют сократить шаг вкручивания саморезов – это обеспечит более высокую устойчивость к ветровым нагрузкам.

  Рисунок 8. Оптимальная схема крепления металлочерепичных листов

В местах примыканий листов металлочерепицы к дымоходу и другим коммуникациям на крышах с любым уклоном эксперты рекомендуют использовать специальную ленту:

Монтаж

После того, как вы сделали схему будущей крыши, рассчитали основные параметры конструкции и закупили материалы, можно приступать к монтажным работам. Для сборки потребуется следующий инструмент: электрическая дрель, шуруповерт, строительный степлер, рубанок для обработки древесины, ножовка или болгарка, шнур, маркер для разметки и линейка. Монтаж выполняют в следующем порядке:

К стене дома с помощью прочных анкерных болтов или металлических шпилек прикрепляют мауэрлатный брус. Нужно позаботиться о надежности крепления, так как на него будут опираться стропильные ноги.

Как произвести расчет уклона кровли: несколько рекомендаций

Теперь рассмотрим как посчитать угол наклона кровли. Начнем с того, что уклон, как уже отмечалось выше, может измеряться в градусах и процентах. Иногда неопытные застройщики их путают, что приводит к ошибкам в расчетах. А ведь эти значения отнюдь не являются равными. Впрочем, будучи внимательным и пользуясь специальными таблицами, можно произвести быстрый перевод величин.

Соотношение градусов и процентов в уклоне крыши

Градусы,	Проценты, %	Градусы,	Проценты, %	Градусы,	Проценты, %
1	1,7	16	28,7	31	60,0
2	3,5	17	30,5	32	62,4
3	5,2	18	32,5	33	64,9
4	7,0	19	34,4	34	67,4
5	8,7	20	36,4	35	70,0
6	10,5	21	38,4	36	72,6
7	12,3	22	40,4	37	75,4
8	14,1	23	42,4	38	78,9
9	15,8	24	44,5	39	80,9
10	17,6	25	46,6	40	83,9
11	19,3	26	48,7	41	86,0
12	21,1	27	50,9	42	90,0
13	23,0	28	53,1	43	93,0
14	24,9	29	55,4	44	96,5
15	26,8	30	57,7	45	100

#1. Уклон, измеряемый в градусах, есть реальный угол между перекрытием и стропилом. Его можно подсчитать, разделив высоту конька (над плоскостью перекрытия) на половину ширины крыши. Если крыша имеет ломаную форму, то берется часть ширины дома, находящаяся под данным участком крыши. К примеру, дом имеет простую крышу шириной 10 метров. Конек имеет высоту 2 метра. Делаем расчеты. Делим 2 на 5, получив 0,4. В проценты перевести просто: умножим число на 100. Выйдет 40 процентов.

#2. Можно пойти еще более простым путем. Зайдя в интернет, найти онлайн сервис с калькулятором для расчета кровельного уклона (их в Сети предостаточно). Вводим необходимые значения. Это ширина здания и высота конька. Параллельно вам и длину стропил мгновенно подсчитают. Принцип работы подобных калькуляторов основан на том, что, по сути, все крыши состоят из двухскатных, которые рассчитываются как обычный треугольник.

#3. И еще один способ – он годится для тех, кто больше верит своим рукам и глазам, чем расчетам. Надо просто взять и измерить уклон, используя для этого нехитрый прибор – уклономер (иначе, угломер). Сегодня существует множество вариантов исполнения данного прибора, как аналоговых так и цифровых.

Электронный угломер, которым можно измерить угол наклона ската крыши.

#4. Так как ширину дома изменить никак нельзя, то варьировать наклон плоскости крыши можно изменением высоты конька. Естественно, лишь тогда, когда и стены дома, и его фундамент надежны, а их прочность имеет запас. После выбора оптимального для себя уклона застройщик может определить, какой высоты ему нужен конек. В помощь ему имеются специальные таблицы с коэффициентами, на которые следует умножить одну вторую от ширины перекрытия (уклон задан).

#5. На практике высоту конька можно определить достаточно просто. Берем и размечаем две внешние стены дома (вдоль них будет расположен наш скат). Шнур натираем мелом и туго натягиваем между этими метками. Отмеряем у шнура центр, и в этой точке ставим планку. Она должна стоять строго перпендикулярно плоскости перекрытия (для точности проверим это с помощью угольника).

Меняя положение бечевки относительно планки (двигая ее вверх), стараемся достичь нужного нам уклона. Для этого периодически проверяем величину угла от стены. Как только необходимый результат достигнут, ставим отметку на планке. Отпилив этот кусок, делаем шаблон для опор конька. Если же опоры не нужны, то на каждом из торцов крыши определяем высоту стыковки двух стропил, закрепив рейки с натянутым шнуром.