рекомендуемый наклон односкатной крыши
Как правильно рассчитать угол наклона и высоту односкатной крыши
В мире существуют тысячи архитектурных традиций внешнего вида крыш. В современной архитектуре довольно популярны односкатные формы крыш. Они идеально сочетаются с ландшафтным дизайном и многообразны в исполнении. Модный тренд пришел к нам из Австралии, где отсутствие снега позволяет творить с архитектурой жилых домов все, что диктует фантазия.
Но в снежных регионах России такую крышу нужно строить только с соответствующим уклоном и в правильном направлении. Одним словом, главный параметр функциональности – угол наклона односкатной крыши. Как правильно его рассчитать вы узнаете из нашей статьи.
Содержание
Чтобы у вас было общее представление об односкатных кровлях, посмотрите это видео:
Шаг 1. Рассчитываем постоянные и динамические нагрузки
Первым делом рассчитайте нагрузки на односкатную крышу. Их принято делить на постоянные и динамические. Первые – это вес кровельного покрытия, которое всегда находится на крыше, а также антенны, ТВ-тарелки, дымоход и прочее. Т.е. все то, что будет на кровле и днем, и ночью.
А динамические нагрузки, или, как их еще называют, переменные, – это те, что бывают время от времени: снег, град, человек, ремонтные материалы и инструменты. А еще ветер, который может срывать односкатные крыши ввиду их парусности. Рассмотрим их подробнее.
Снеговые нагрузки
Давление снега также зависит от угла наклона. К примеру, для Московского региона при скате кровли в 30℃ нагрузка составит порядка 130 кг/кв.м.
А если сделать кровлю круче 45°, снег с большой вероятностью не сможет на ней задерживаться, но это зависит от шероховатости кровельного покрытия. Для средней полосы России, где снегопады умеренные, односкатную крышу достаточно делать в пределах 35-30°:
Минимальный угол, который должен быть, чтобы снег смог сходить с односкатной кровли сам – это 15°. А максимальный – 60°, делать крышу более крутой нет смысла.
Ветровые нагрузки
В регионах с сильными ветрами крышу с большим уклоном может легко сорвать. В этом случае плоскость ската лучше обращать к наветренной стороне. Но и слишком пологую кровлю не стоит делать по той же причине.
Комбинированные нагрузки
Обязательно рассчитайте для односкатной крыши такое значение, как сочетание максимально неблагоприятных постоянных и временных нагрузок. Т.е. критическую точку, которую должна выдерживать стропильная система.
К примеру, вам придется в сильную бурю и снегопад выйти на крышу, да не одному, а с помощником. Выдержит ли ваша конструкция одновременно и снег, и ветер, и двух человек? Лучше знать об этом заранее.
Шаг 2. Подбираем уклон крыши
Уклон односкатной крыши – в довольно широком диапазоне: от 6° до 60°. Все зависит от местности, в которой вы собрались строиться: если вам нужно сбрасывать тонны снега с крыши каждую зиму, тогда делайте скат покруче, если планируете защититься от ветра – более пологий. Кроме того, при определенном угле односкатная крыша направляет поток воздуха в нужном направлении, захватывая осадки и отводя их. Помните об этом!
Крутые односкатные крыши
Чем больше угол односкатной крыши, тем быстрее по ней стекает вода. Здесь не будут задерживаться ни листья, ни грязь, а потому само кровельное покрытие прослужит намного дольше. Кроме того, на такой кровле лучше заметна визуальная эстетика выбранной черепицы или металлопрофиля, что часто играет немалую роль для владельцев дома.
Малоуклонные односкатные крыши
Скорость стекающей дождевой и талой воды на малоуклонных скатах намного ниже, а потому есть риск застаивания воды, скопления грязи и застревания льда. На таких кровлях быстро развивается мох и налипает листва. Особенно, если кровельное покрытие шероховатое.
Главное требование к кровле — чтобы вода при таянии снега или после дождя не оставалась на поверхности кровельного материала, а легко скатывалась. Если же она имеет слишком низкий уклон, то влага будет подолгу стоять во всех неровностях и швах. И чем дольше – тем больше у нее шансов проникнуть внутрь и создать много проблем в виде сырости, испортившегося утеплителя и коррозии металлических элементов кровли:
Но есть и свои плюсы: чем меньше угол наклона односкатной крыши, тем более близка геометрия внутренних помещений к традиционному кубу. А, значит, воспринимается легче и используется с большей пользой.
Однако в этом случае нужно тщательно позаботиться о ее гидроизоляции, чтобы талые и дождевые воды не смогли проникнуть в стропильную систему. Необходимы такие кровельные покрытия, как мембраны, рулонная изоляция или цельные листы.
Со стандартным углом наклона односкатная кровля строится так:
Минимальный угол односкатной крыши
Односкатную крышу, угол которой всего 3-5° или совершенно плоскую, нередко делают инверсионной. От обычной кровли она отличается тем, что внутренняя многослойная начинка пирога формируется в строго противоположном порядке. А в качестве кровельного покрытия используют материалы с высокой стойкостью к физическим нагрузкам и к истиранию. На такой кровле часто устраивают веранды, сады или зоны отдыха.
Шаг 3. Определяемся с требованиями к уклону
В функциональном плане односкатные крыши делят на три основных типа: вентилируемые, невентилируемые и комбинированные. Рассмотрим каждый вариант подробнее.
Вентилируемая конструкция
Такие обустраивают в строениях закрытого типа. В качестве вентиляции служат продухи и специальные пустоты между изоляционными слоями, через которые воздух, проходя, захватывает капельки влаги из утеплителя и выносит их наружу.
Если такой вентиляции не обеспечить, тогда влага будет оставаться внутри утеплителя (а она все равно в него попадает, хоть и понемногу), и утеплитель начнет отсыревать, портиться. И в итоге разрушаться будет постепенно весь кровельный пирог.
Невентилируемая конструкция
Этот тип односкатной крыши преимущественно встречается на террасах и хозпостройках. Обычно угол такой крыши находится в интервале всего 3-6°, хотя никаких ограничений к нему нет.
Вентиляция в таких крышах не нужна потому, что воздух в помещении без стен или с часто открытыми широкими дверьми (как в случае с гаражом) и сам хорошо вентилирует, унося на улицу любые водяные пары. Которых, к слову, и так почти не образовываются в подобных постройках:
Шаг 4. Вычисляем точный угол ската
Углом односкатной крыши принято называть угол, под которым стропила и скат крыши наклонены к горизонтальной плоскости потолка. Причем отнеситесь серьезно к этой схеме, если вы хотите обеспечить вашей крыше правильную механическую прочность:
Угол наклона скатов измеряется в процентах и градусах. Но, если с градусами еще более-менее понятно (спасибо школьному курсу геометрии), то что такое проценты? Проценты – это отношение разницы высоты конька и карниза к горизонтали ската, умноженное на 100.
Есть еще один интересный момент: многие архитекторы специально рассчитывают угол односкатной кровли так, чтобы он был равен углу возвышения солнца в данной местности в середине весны. Тогда можно до миллиметра рассчитать, когда и какая будет тень, что важно для планирования террас перед домом и других мест отдыха.
Шаг 5. Ограничиваем круг выбора кровельного покрытия
Свои требования к минимальному и максимальному углу наклона односкатной кровли имеют и современные кровельные материалы:
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.
Шаг 6. Определяемся со стропильной системой
А от выбранного угла наклона крыши и планируемых на ее нагрузок определяемся с видом крепления стропил к стенам. Так, всего таких видов три: висячие стропила, наслонные и скользящие.
Висячие стропила
Висячие стропила – единственный вариант, когда соединение должно быть жестким, но для стропил между боковыми опорами нет возможности сделать опору.
Проще говоря, у вас есть только внешние несущие стены, и никаких перегородок внутри. Скажем, это довольно сложная стропильная система, и к ее строительству нужно подходить с ответственностью. Вся проблема в больших пролетов и в давлении, которое оказывается на стены:
Или как в этом проекте:
Наслонные стропила
Здесь уже вся крыша давит минимум на три опоры: две внешние стены и одну внутреннюю. А сами стропила здесь используются плотные, с сечением не менее 5х5 см брусков и 5х15 см стропильных ног.
Скользящие стропила
В этой стропильной системе в качестве одной из опор служит бревно в коньке. И для соединения с ним стропил используются такие специальные элементы, как «скользячки». Это металлические элементы, которые помогают стропилу при усадке стен немного двигаться вперед, чтобы избежать трещин. Совсем немного! И благодаря этому устройству крыша легко переносит даже достаточно ощутимую усадку сруба, без каких-либо повреждений.
Суть проста: чем больше в стропильной системе узлов, тем она гибче и прочнее. Тем больше односкатная крыша способна выдерживать давление веса кровельного покрытия и снега, и при этом не ломаться. Но есть стропильные системы, где соединение вообще статично:
Шаг 7. Вычисляем высоту односкатной крыши
Вот три самых популярных способа точно вычислить нужную высоту будущей крыши.
Способ №1. Геометрический
Односкатная крыша имеет вид прямоугольного треугольника. Длина стропильной ноги в этом треугольнике – гипотенуза. А, как вы помните из школьного курса геометрии, длина гипотенузы равна корню из суммы квадратов катетов.
Способ №2. Тригометрический
Еще один вариант расчета длины стропильных ног такой:
В этом случае Б = А * tgY, где Y – это угол наклона крыши, а длина ската высчитывается так:
Х = А / sin Y
На самом деле все это не сложно – просто подставьте нужные значения, и вы получите все параметры будущей крыши.
Способ №3. Онлайн-калькуляторы
Кстати, рассчитать нужный угол односкатной крыши помогут также современные онлайн-калькуляторы. Обычно их настраивают под действующие СНиПы – «Нагрузка и воздействие» ТКП 45-5.05. Но этот метод можно использовать только как дополнительный.
Вычислили? А теперь переходим к строительству самой крыши:
Надеемся, что вы во всем разобрались легко!
Как правильно рассчитать угол наклона односкатной крыши и чем опасен неверный расчет
18.02.2017 8,758 Просмотров
Односкатная крыша становится все более популярной кровлей в последнее время.
Причин этому несколько, но самыми главными являются выгода в плане небольших финансовых затрат, а также относительной легкостью монтажа.
Важно понимать, что если в доме будет присутствовать односкатная крыша, то одна стена будет значительно выше другой.
Это ведет к увеличению расхода строительных материалов.
Но при этом стропильная система получается очень простой структуры, что особенно заметно при небольших постройках.
Такой тип кровли позволяет защитить постройку от различных негативных проявлений в виде дождя и сильного ветра.
Многие специалисты отмечают, что простота устройства такой кровли позволяет возводить ее даже тем людям, которые не имеют должного опыта в подобного рода работах.
Все, что им нужно — это четкое следование нормам безопасности, а также теоретические знания, касающиеся специфике выполнения работ.
На сегодняшний день, различают два вида односкатных кровельных покрытий:
Существуют и комбинированные типы односкатных крыш, когда используются оба варианта, что говорит о широких возможностях при строительстве разного рода объектов. Какие бывают дома с односкатной крышей вы можете увидеть здесь.
Какие силы воздействуют на стропилы и кровельное покрытие?
Перед тем, как приступать к расчету наклона кровли, необходимо понять степень воздействия на кровельное покрытие. Нагрузки бывают двух видов — динамичные и постоянные.
К постоянным нагрузкам относятся те, которые будут воздействовать на кровельное покрытие всегда, вне зависимости от времени года. Сюда относится дымоход, антенна, сам вес кровли и т.д.
Что касается динамичных нагрузок, то это непостоянные величины, т.е. вес, который воздействует на кровлю время от времени. Такое воздействие может оказывать вес человека, который периодически посещает кровлю для проведения каких-либо работ, вес снежных масс и града, воздействие ветра и т.д.
Нагрузка от снежной массы
Именно поэтому, данное значение следует выбирать, исходя из региона проживания, т.е. ориентируясь на количество выпадаемых осадков.
Как бы то ни было, владельцы домов с односкатными крышами каждый год осуществляют самостоятельную уборку кровли от снега, чтобы снизить нагрузку на крышу.
Нагрузки от ветра
Конструкция односкатной крыши такова, что делают ее всегда низкой частью к подветренной стороне, чтобы снизить нагрузку от ветра.
Нагрузки комбинированного типа
Многие люди игнорируют данное обстоятельство, что нередко приводит к неприятным ситуациям. Такой тип нагрузки представляет собой максимальное воздействие, которое оказывается на кровельное покрытие в какой-либо момент.
Представим себе ситуацию, когда на улице снежная буря, т.е. на крышу воздействует одновременно и сильный ветер, и снежная масса. К тому же, человек вынужден лезть на крышу, чтобы поправить антенну или он должен забрать ящик с инструментами, не важно.
Получается, что в дополнение к снегу и ветру прибавляется и вес человеческого тела. Если не учесть данный факт, то кровля может не выдержать.
Зависимость наклона от выбора кровельного материала
Помимо различных атмосферных явлений, на наклон будет влиять то кровельное покрытие, которое использует человек в данном конкретном случае.
Вот минимальные значения для различных материалов:
Имеется в виду, что если уклон вашей крыши будет меньше минимального параметра, характерного для конкретного материала, то от его использования следует отказаться.
Специалисты рекомендует придерживаться этих параметров, чтобы ни в коем случае не пришлось проводить работы по смене кровельного материала.
Угол наклона в зависимости от кровельного покрытия
Как измерить угол наклона односкатной крыши
Мы уже говорили о том, что при односкатных крышах высота стен будет различная. Именно поэтому, уклон односкатной крыши будет формироваться в момент возведения самих стен, на которые в дальнейшем будет установлена крыша.
Как рассчитать угол наклона односкатной крыши? Строителями в расчетах используется следующая формула:
Lстены = Lдлина * tgQ,
где Lстены — это высота фронтона;
Lдлина — это длина стены;
Q — это угол наклона.
Также необходимо учитывать длины стропил. Рассчитывается она по следующей формуле:
Lстропил = Lстены / sinQ.
Значения синуса и котангенса следует брать из этой таблицы:
Длина стены составляет 7 метров, т.е. Lдлина = 7м.
Lстены = 7 метров * tg25 = 7 * 0,47 = 3,29 метра.
Lстропил = 3,29 / sin25 = 3,29 / 0,42 = 7,83 метра.
Минимальный угол наклона односкатной крыши
На расчет минимального наклона односкатной крыши напрямую влияет уровень осадков, который может быть различным для каждого региона.
В таком случае, снег не будет задерживаться на крыше, что значительно снизить нагрузку на кровлю.
Противоположная ситуация в тех регионах, где наблюдаются сильные ветра. Здесь нужно строить крыши с маленьким наклоном, чтобы нагрузка от ветра была минимальная.
Также большую роль при выборе минимального угла наклона играет тип кровельного материала, о которых мы говорили чуть ранее. Подробнее о минимальном угле и его расчете вы можете прочитать здесь.
Оптимальный угол наклона односкатной крыши из профнастила
Мы уже выяснили, что размер уклона односкатной крыши зависит от количества осадков, выпадаемых в том или ином регионе, а также в типе используемого кровельного материала.
Профнастил является достаточно «вредным» материалом, ведь он обладает множеством слоев с различным размером волн, а также толщиной самого материала.
Согласно СНиП, минимальный уклон для жилых помещений, кровля которых покрыта профнастилом, составляет 12 градусов. Согласно этим же правилам, оптимальный параметр этого наклона должен составлять 20 градусов.
Долгое время односкатные крыши считались уделом гаражей или различных нежилых помещений, но в последнее время ситуация меняется. Многие отмечают тот факт, что при выборе такого типа кровли, внутренний дизайн помещения становится более оригинальным, хоть и более хлопотным по части отделки.
Но это не останавливает тех, кто ценит в своем доме не только надежность, но еще и привлекательный внешний вид.
Как подобрать угол наклона для односкатной крыши – формула расчета
Всего несколько лет назад упрощенный вариант кровли в виде одного ската использовался только для вспомогательных построек (беседки, сарая, бани, гаража). Сейчас же владельцы дач предпочитают такой вид крыши для обустройства домов, аргументируя свой выбор практичностью, скоростью монтажа, экономией денежных средств.
Однако решающим фактором остается срок службы конструкции, который зависит от качества материалов и грамотно составленного проекта. Связующим звеном этой цепочки является правильно рассчитанный уклон односкатной крыши. Обо всех нюансах расчета, подбора и важности которого и пойдет речь в статье.
Компоненты кровли
Но прежде чем приступать к математическим расчетам, необходимо понимать, какие составляющие конструкции могут повлиять на конечный результат.
К ее элементам относятся:
Кроме того, следует учитывать:
Если же при расчетах оптимального угла наклона односкатной крыши учесть все вышеперечисленные факторы, владельцы смогут продлить срок эксплуатации постройки, сократить расход материалов, тем самым экономя денежные средства.
Поэтому в регионах с большой ветровой и снеговой нагрузкой рекомендуется создавать конструкцию кровли под минимальным уклоном, дабы обеспечить стойкость здания к воздействию внешней среды.
Что нужно не забыть при создании стропильной системы?
Правильный монтаж и сборка каждой части кровли – гарантия надежности устройства на долгие годы.
В сооружении системы стропил стоит учесть несколько важных нюансов:
Важно! Для того чтобы определить верный размер гнезд стоит учесть сечение стропил. Это поможет избежать ненужных зазоров между частями конструкции.
Укладка обрешетки, гидро и пароизоляции
Следующим шагом в создании односкатной крыши станет изготовление обрешетки. Расстояние между досками не должно быть больше 0,15 метра. Их укладка проводится строго перпендикулярно стропильной системе.
Дальше нужно прикрепить строительным степлером пароизоляционную пленку, а уже сверху наносить утеплитель.
Следующим слоем станет настил гидроизоляционного материала. Каждую полосу из рулона желательно делать с нахлестом к другой, а места стыков обработать герметиком.
Заключительные этапы – это расчет угла наклона и настил крыши.
Важно заметить, количество рядов обрешетки зависит от величины постройки и выбранного материала.
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:
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.
Про какие требования нужно не забыть?
Еще на этапе проектирования здания необходимо ознакомится и учесть нормы действующего законодательства относительно важных параметров конструкции.
При возведении верхней части здания за основу следует взять обновленную версию СНиП II-26-76 «Кровли» от СП 17.13330.2011. Где указано, что уклон плоской кровли должен находиться в пределах 2–12 градуса.
Но в то же время действующие нормативы не дают четкого разграничения между плоской и скатной кровлей и конкретные требования относительно уклона последней СНиП не содержит.
Поэтому определить вид кровли и угол ее наклона можно, учитывая выбранный материал, предполагаемую нагрузку и особенности климата.
Оптимальный угол наклона для разных типов конструкций
Хоть и принято считать, что односкатная кровля – это бюджетный вариант перекрытия вспомогательных сооружений (гаража, бани, беседки). Обустройство верхней части дома в такой способ также имеет свои преимущества:
Одним из способов определения оптимального угла наклона считается применение строительного уровня с угольной отметкой. Нужно просто приложить его к стропилам и выполнить подсчет величины угла.
Влияние типа материала на угол наклона
Важным фактором в определении правильного положения крыши является выбор материала для настила. К примеру, применяя мягкую кровлю, наклонный угол будет существенно меньше, нежели при перекрытии шифером.
Ондулин и профнастил
Обязательное условие использования этих видов материалов – это наличие постоянного воздухообмена в подкровельной части крыши.
Шифер
От величины угла зависит и, каким будет нахлест между листами. Чем больше градус, тем сильнее каждый элемент накладывается друг на друга.
Металлочерепица
Другие виды
Расчет основных показателей
Чтобы узнать точную величину наклона крыши нужно выполнить несколько математических действий, которые не займут много времени.
При этом следует помнить, что поверхность постройки будет иметь вид прямоугольного треугольника, где большая сторона (гипотенуза) – это длина ската.
Поэтому чтобы посчитать размеры кровли, а именно длину ее поверхности (L), нужно использовать формулу: L=LB/sinA, где:
A – подходящий угол наклона крыши.
Высота стены от стропил до конька (LC) рассчитывается следующим образом:
Тангенс и синус нужного угла можно посмотреть в таблице Брадиса.
А чтобы получить более точный результат специалисты рекомендуют к высоте стропил прибавить длину заднего и переднего свеса.
Все плюсы и минусы односкатной крыши
Среди опытных строителей есть приверженцы и противники такого типа укрытия зданий.
В пользу этого способа стоит сказать следующее:
Стоит обратить внимание и на то, что конструкция крыши не позволяет обустроить уютную мансарду или чердак, из-за чего некоторые хозяева отказываются от этого способа настила поверхности дома.
Но если грамотно рассчитать угол наклона, учесть климат региона и вид материала, то односкатная кровля прослужит владельцам долгие годы, радуя преимуществами, и не требуя ремонта.