Крыша – важная конструктивная часть дома, выполняющая ряд наиважнейших функций. Она защищает от атмосферных напастей и отводит осадки, обеспечивает изоляцию и вносит солидный вклад в формирование собственного стиля строения. Для того чтобы столь значимое сооружение на «отлично» справлялось с доверенной работой, необходимо досконально продумать проект и скрупулезно разобраться с размерами.
Тщательный разбор и расчет двухскатной крыши требуется и самостоятельным мастерам, и владельцам загородной собственности, прибегающим к услугам строительных организаций. Давайте разберемся, как это правильно сделать.
Крыша, напоминающая в разрезе перевернутую литеру V, неспроста лидирует в списке скатных конструкций. По простоте сооружения и экономичности у двухскатной крыши практически нет соперников. Столетиями проверяемые на практике заложены в основе возведения большинства кровельных сооружений.
Незатейливые скатные плоскости не требуют сложного раскроя покрытия и прочих материалов, результатом которого становится внушительное количество отходов. Не нужны специфические ухищрения для воплощения замысловатых конфигураций. Осадки не задерживаются на наклонных поверхностях, поэтому нет необходимости в усилении гидроизоляции. В итоге устройство двухскатной крыши зачастую обходится дешевле односкатной.
Крыша с двумя скатами может быть самостоятельным объектом или частью комплекса сооружений аналогичной или отличной формы. Самый простой вариант ее не имеет встроенных слуховых окон и навесов над входным крыльцом, т.е. нет дополнительных переломов, хребтов и сопутствующих им ендов.
Отсутствие выпуклых и вогнутых углов лишает мастера «наслаждения» помучиться с рядом затруднительных операций. Опять же хозяева не получат мнимого удовольствия от протечек, нередко появляющихся в стыках скатных элементов крыши.
В принципе, любителям причудливой архитектуры никто не мешает оснастить два ската многочисленными встроенными конструкциями. Правда есть ограничения по климатическим признакам: в областях с высоким объемом зимних осадков возведение крыш с многочисленными составляющими нежелательно. В сформированных излишествами разжелобках создаются благоприятные условия для накапливания снежных залежей. Счищать их придется резвее обычного, а лишнее усердие в сфере удаления снега может стать причиной повреждения покрытия со всеми вытекающими.
Однако приверженцам простых и ясных форм тоже не стоит расслабляться. Конфигурация крыши углом должна быть идеально подобрана и рассчитана, иначе не сможет безупречно выполнять доверенную работу.
Несмотря на обманчивую элементарность, в определении оптимальной формы конструкции есть подвохи. Преодолеть и обойти их невозможно без знания технологических тонкостей, ведь все параметры сооружения взаимосвязаны:
- Ширина двухскатной крыши зависит от габаритов коробки и вида покрытия, которое в свою очередь влияет на подбор крутизны скатов.
- Уклон крыши зависит от климатических особенностей района строительства и от типа кровельного материала.
- Совокупность перечисленных обстоятельств, ширины и уклона, определяет высоту конструкции, которая в итоге может не соответствовать архитектурным требованиям и эстетическим соображениям.
У безукоризненно спроектированной крыши все пропорции подобраны идеально. Ширина и высота ее определяют подъем и уклон, необходимый для отвода осадков в конкретной местности. Ниже нельзя по техническим причинам, выше дорого и неразумно, если этого не требует уникальная архитектура.
Заметьте, что вкупе с увеличением крутизны растет бюджет строительства. Согласно уклону подбирают кровельный материал. Ориентируясь на его вес и специфику, проектируют и рассчитывают стропильный каркас. Расчет стропильного каркаса производят с учетом перечисленных параметров и с учетом нагрузок, действующих извне на конструкцию.
Взаимозависимость пропорций крыши, сложности устройства стропильного каркаса и нюансов подбора покрытия заставляет определять наилучшую форму путем банального подбора. Если что-то не подходит, заменяют или укрепляют несущие конструкции. Благо, и ассортимент на строительном рынке сейчас предостаточный, и для усиления сооружения разработаны всевозможные способы.
Если пугают предстоящие вычисления и перетасовка данных, лучше прибегнуть к беспроигрышному решению – типовому проекту. Не зря же за рубежом все дома одного населенного пункта оснащают крышами равной высоты и покрывают равнозначным по цвету и характеристикам материалом. Типизация позволяет выдержать ландшафтную идентичность и сократить расходы на проектировку.
Однако даже типовое проектное решение – не панацея от технических бед и эстетических недочетов. Нельзя забывать об индивидуальных габаритах коробки, над которой планируется возвести крышу. Соотечественниками отрицается уравниловка в высоте и крутизне, потому нам все же желательно разобраться с пропорциями кровельного сооружения.
Пошаговое проведение расчетов
Конфигурацию и габариты любой скатной крыши задает стропильный каркас. На ребра стропильных ног укладываются скаты, образующие двухгранный угол. Сооружают стропильные системы из металлопроката и древесины, используют в строительстве конструкции индустриального изготовления и пиломатериалы.
Давайте рассмотрим варианты, доступные для приложения усилий самостоятельного мастера, т.е. построечный метод возведения каркаса крыши из пиломатериалов.
Этап #1 – выбор вида стропильной системы
Способ сооружения двухскатной крыши связан с размерами опосредованно, но без учета разницы в устройстве конструкций трудно будет разобраться с геометрическими параметрами.
В строительстве двухскатных крыш используются две традиционные технологии:
- Наслонная , согласно которой у верха и низа стропилин есть прочная точка опоры. Нижней опорой служат стены дома, оснащенные мауэрлатом. Верх наслонных стропильных ног опирается на прогонную балку, формирующую конек. Прогонную балку опираются на сооруженную специально для нее опорную систему, на внутреннюю стену или на каменные фронтоны коробки, возведенные до устройства крыши. Наслонный способ преимущественно используют при обустройстве крупных домов с внутренней несущей стеной или рядом колон.
- Висячая , согласно которой стропила верхами упираются лишь друг в дружку. Опорой для низа служат стены, как и в предыдущем случае. Висячие стропильные ноги формируют равносторонний треугольник, основание которого называется затяжкой. В совокупности такая система не создает распор, т.е. не передает распирающую нагрузку на стенки коробки. Стропильные треугольники устанавливаются либо в готовом к монтажу, т.е. собранном на земле виде, либо сооружаются из отдельных стропилин на месте. Отсутствие верхней опоры вносит коррективы в сферу использования: висячий метод применяется в обустройстве только небольших строений с малыми пролетами.
Схемы стропильных систем обоих типов включают минимум конструктивных элементов при перекрытии коробок шириной до 8-10м.
При обустройстве пролетов крупнее возникает опасность деформации стропильных ног. Чтобы исключить провисание и прогиб деревянных деталей из пиломатериалов, устанавливают укрепляющие элементы: подкосы, схватки, боковые прогоны и др.
Дополнительные детали обеспечивают жесткость и устойчивость крупного сооружения, но увеличивают нагрузку. Как определяется суммарная нагрузка и производится , мы уже разбирали.
Этап #2 – расчет ширины
Оба типа деревянных стропильных систем сооружаются по балкам перекрытия или по мауэрлату. От типа основы зависит, как вычисляется ширина крыши:
- При монтаже на балки перекрытия именно они формируют карнизный свес, т.е. определяют габариты крыши.
- При установке на мауэрлат ширина крыши определяется путем сложения трех величин. Суммировать нужно ширину коробки и две проекции ширины карнизного свеса. Однако в расчетах используется только несущая часть ширины крыши, равная ширине коробки.
Функцию мауэрлата в каркасных постройках выполняет верхняя обвязка, заодно соединяющая разрозненные элементы в единый каркас. В деревянном строительстве мауэрлатом служит верхний венец, сложенный брусом или бревном.
В случае применения «балочной» схемы устройства используются так называемые матицы – брусья или бревна, уложенные под верхним венцом стопы в качестве перекрытия.
Карнизные свесы крыш, установленных на мауэрлат, могут быть сформированы непосредственно стропильными ногами, пришитыми к ним кобылками или кирпичным выступом. Последний вариант, естественно, применяется при возведении кирпичных стен. Выбор ширины свеса продиктован типом кровельного покрытия и материалом, из которого сложены стены.
- Для шиферной кровли не более 10см;
- Для битумной черепицы в интервале 30-40см;
- Для металлочерепицы 40-50см;
- Для профлиста 50см;
- Для керамической черепицы 50-60см.
Стены из бревна и бруса требуют усиленной защиты от косых дождей, потому свесы над ними обычно увеличивают на 10-15см. При превышении предельного значения ширины свеса, рекомендованного производителем, необходимо предусмотреть мероприятия по его укреплению.
Возможна установка наружных подкосов на стены или опорных столбов, которые одновременно смогут играть роль конструктивных элементов террасы, крыльца, веранды.
Этап #3 – определение уклона
Углу наклона скатов дозволено варьировать в широчайших пределах, в среднем от 10º до 60º с допустимыми отклонениями в обе стороны. Традиционно обе плоскости двухскатной крыши имеют равные углы наклона.
Даже в несимметричных конструкциях для жилых домов их в основном располагают под равным углом, а эффекта асимметрии добиваются путем сооружения разно-размерных скатов. Чаще всего различия в уклоне основных частей крыши наблюдаются при строительстве дачных домиков и бытовых объектов.
На процедуру определения оптимальной крутизны двухскатной крыши существенное влияние оказывают три фактора:
- Тип покрытия вкупе с весом предназначенной для него обрешетки. Вид кровельного материала определяет технологию монтажа и способ устройства основания для его крепления. Чем плотнее получается кровля, тем меньшее значение может быть у уклона. Чем меньше нахлестов и стыков между элементами покрытия, тем ниже разрешено быть крыше. И наоборот.
- Вес кровли вместе с . Расположенное под углом к горизонту тяжелое покрытие давит на основание только своей проекцией. Короче, чем выше уклон, тем меньшая масса передается на перекрытие. Т.е. под тяжелую кровлю нужно строить крутую крышу.
- Климатическая специфика региона. Высокий уклон способствует быстрому отведению снега и воды, что крайне желательно в областях со значительным уровнем выпадения осадков. Однако высокие скаты очень чувствительны к воздействию ветров, стремящихся их опрокинуть. Потому в регионах с характерными сильными ветрами принято строить пологие конструкции, а в районах с изобильными осадками – крыши с высоким уклоном.
В нормативной документации, применяемой в расчетах углов для возведения двухскатных крыш, встречаются единицы, способные сбить с толку неопытных в кровельном деле домашних строителей. Самая простая величина выражена в безразмерных единицах, самая понятная – в градусах.
Вторая версия передает соотношение высоты крыши к половине ее ширины. Для ее определения проводится линия от центральной точки перекрытия к вершине кровельного треугольника. Реальную линию проводят на схеме дома, воображаемую на объекте. Обозначается величина или в процентах, или в виде математического отношения типа 1: 2,5… 1: 5 и др. В процентах мудренее и неудобней.
Этап #4 – определение высоты конька
У крыши с двумя скатами по желанию хозяина может быть или не быть чердак. В чердачных пространствах двухскатных крыш не положено устраивать полезные помещения. Для этого существует . Однако высота чердака, применяемого для обслуживания и осмотра крыш углом, не является произвольной.
Согласно предписаниям противопожарной службы от вершины до перекрытия должно быть не меньше 1,6м. Верхний предел продиктован эстетическими убеждениями проектировщиков. Они утверждают, что если высота крыши больше высоты короба, то она словно «давит» на постройку.
Высоту расположения коньковой вершины для устроенных по балкам висячих крыш легче всего определить чертежным методом:
- Чертим схему коробки дома в масштабе.
- Ищем середину верхнего перекрытия.
- От середины вверх прокладываем ось симметрии.
- В любую из сторон от середины откладываем половину ширины крыши – получаем крайнюю точку свеса.
- С помощью транспортира от крайней точки свеса вычерчиваем прямую под углом, рекомендованным производителем кровельного покрытия. Точка ее пересечения с осью будет вершиной крыши. Измерим расстояние от вершины до перекрытия, получим высоту.
Чтобы получить полную картину, на схеме нужно аналогичным способом вычертить второй скат. Параллельно линиям вычерченных скатов надо провести еще две линии на расстоянии, равном толщине стропильных ног в том же масштабе.
Если не устроит конфигурация крыши, можно «поиграть» с высотой на бумаге, изменяя положение точки вершины и уклон крыши в разумных пределах. Те же манипуляции можно провести в одной из чертежных программ.
При вычерчивании абриса крыши, сооружаемой по наслонной технологии, следует учитывать толщину прогонной балки. При внушительной мощности она несколько сдвинет положение скатов.
Народные умельцы считают, что расчеты элементов стропильной системы для строительства двухскатной крыши можно вообще свести к вычислению только сечения прогона. Это самый нагруженный элемент, все остальные имеют право быть тоньше. К примеру, если расчеты покажут, что для конькового прогона потребуется материал 100×150мм, то для стропилин, опор, подкосов достаточно доски 50×150мм.
Процесс поиска высоты конструкций со свесами, сформированными кобылками, немногим отличается от описанной методы. Просто угол уклона вычерчивается не от крайней точки свеса, а от нижнего узла крепления стропилины к мауэрлату. В любом случае вариации с крутизной и размерами запланированной к строительству двухскатной крыши лучше подобрать на «бумаге», чем на стройплощадке.
Этап #5 – расчет расхода материала
Нормальный хозяин загодя задумывается о бюджете строительства. Правда, в предварительной смете по определению будут неточности. Процесс возведения двухскатной крыши наложит свои коррективы на первоначальный расчет материала, но выяснить объем основных трат поможет.
Предварительная смета должна включать:
- Брус для устройства мауэрлата. В жилищном строительстве используют пиломатериал сечением от 100×150мм до 200×200мм. Метраж рассчитывается по периметру коробки с 5% запасом на обработку и соединения. Аналогичный материал приобретается для устройства лежня, если он запроектирован.
- Доска для изготовления стропилин. Чаще всего для изготовления стропильных ног используют материал сечением от 25×150мм до 100×150мм. Метраж определяется путем умножения длины внешнего ребра на количество. Материал приобретают с запасом 15-20%.
- Доска или брусок для выполнения подкосов, затяжек и опор сечением 50×100, 100×100мм в зависимости от проекта. Тоже нужен запас примерно 10%.
- Материал для устройства обрешетки. Расход его зависит от типа финишного покрытия. Обрешетку сооружают либо сплошной, если будет производиться , либо разреженной под профнастил, металлочерепицу, обычную черепицу, шифер и пр.
- Рулонная гидроизоляция, метраж которой определяет вид кровли и крутизна. Высокие крыши покрывают водоизоляционным ковром только вдоль свесов, конька и в выпуклых или вогнутых углах. Пологие покрывают сплошным ковром.
- Финишное покрытие. Его количество вычисляют, суммируя площади скатов. Если имеются врезанные слуховые окна, то их площади тоже подсчитывают. Только вычисляют как прямоугольник, а не по факту. Количество запаса для укладки рекомендовано производителями покрытия.
- Материал для обшивки фронтонов и свесов.
- Уголки, пластины, саморезы, скобы, гвозди. Нужны анкера и шпильки, их количество подскажет проект.
Еще потребуются фасонные элементы для обустройства сквозных проходов через крышу, ендов, свесов, конька. Представленный набросок сметы действителен для холодной конструкции. Для утепленной крыши надо будет приобрести утеплитель и пароизоляционную пленку, брусок для контрообрешетки и материал для обшивки крыши изнутри.
Мы подобрали для вас ряд видео роликов, в которых еще более подробно разбираются технологии строительства:
Все рассчитать перед строительством крыши углом – дело нужное и очень полезное. Несмотря на незамысловатость формы и простоту монтажа, в процессе расчетов и сооружения имеются технологические нюансы. Их учесть и правильно применить поможет предварительное проектирование и определение размеров.
Во время возведения кровли необходимо уделять одинаковое внимание как эстетическим факторам, так и конструктивному исполнению. Предлагаем рассмотреть, как рассчитать угол наклона крыши из профнастила, из металлочерепицы и шифера, а также как определить оптимальный уклон вальмовой и односкатной поверхности.
Требования к уклонам
Уклон крыши – это угол, который образовывается между стропилами и перекрывающей плоскостью (материалом покрытия кровли).
Фото — Угол наклона крыши
Часто мастера рассчитывают этот показатель при помощи простого уравнения:
Здесь мы видим следующие значения:
- h – по традиционному определению, это высота, в данном случае, это определение высоты коньковой доски над материалом перекрытия;
- L – это расстояние, которое перекрывается данным участком крыши, или другими словами, ширина здания. Важно помнить, что если у Вас ломаная кровля, то данное значение варьируется от одного ската к другому, поэтому расчеты немного усложняются.
Фото — Оптимальные уклоны кровли
Как пример, если Ваш дом шириной 10 метров, а конек высотой 4, то размер наклона кровли будет составлять:
(1/10*2) / 4 = 0,2, либо если нужно преобразовать данное число в проценты, то умножьте его на 100, получится 20 %. Угол также выражается в градусах, от конвертации его значение не меняется и сейчас одинаково популярны все системы. Градусы предпочтительнее использовать, т.к. в них мы видим реальную величину геометрического значения.
Фото — Теорема расчета угла кровли
Чтобы не путаться самому и не усложнять работу строителям (если Вы заказываете услугу у определенной компании), можно воспользоваться нашей таблицей, в которой, зная данные в процентах или градус уклона, Вы можете подобрать соответствующий угол:
| Значение градуса | Процент уклона | Значение градуса | Процент уклона | Значение градуса | Процент уклона |
| 1 | 1,8 | 16 | 28,7 | 31 | 60 |
| 2 | 3,4 | 17 | 30,5 | 32 | 62,4 |
| 3 | 5,2 | 18 | 32,5 | 33 | 64,9 |
| 4 | 7 | 19 | 34,4 | 34 | 67,4 |
| 5 | 8,8 | 20 | 36,4 | 35 | 70 |
| 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 | 43,6 | 40 | 83,9 |
| 11 | 19,4 | 26 | 48,7 | 41 | 86 |
| 12 | 21,2 | 27 | 50,9 | 42 | 90 |
| 13 | 23 | 28 | 53,1 | 43 | 93 |
| 14 | 24,9 | 29 | 55,4 | 44 | 96,5 |
| 15 | 26,8 | 30 | 57,7 | 45 | 100 |
Крыша должны проектироваться вместе со всем строением, но как Вы понимаете, в процессе строительства, от полученных показаний можно немного отойти. Если возникла такая необходимость, то Вы можете изменить высоту конька для изменения угла уклона. После того, как Вы рассчитали нужный уклон, нужно вычислить, какая высота конька будет для Вас оптимальной. Чтобы узнать это значения, нам опять понадобится таблица, по которой определяют коэффициент высоты коньковой доски:
| Градусы уклона крыши | Коэффициент |
| 5 | 0,8 |
| 10 | 0,17 |
| 15 | 0,26 |
| 20 | 0,36 |
| 25 | 0,47 |
| 30 | 0,59 |
| 35 | 0,79 |
| 40 | 0,86 |
| 45 | 1 |
| 50 | 1,22 |
| 55 | 1,45 |
| 60 | 1,78 |
Чтобы обработать значение, полученное в таблице, Вы должны умножить градус с половины перекрытия, который выясняли в первой таблице, на коэффициент из второй. Получится величина, которая характеризует высоту конька кровли. Точно такое же действие проводится для определения рекомендуемый высоты конька у односкатной кровли, только в таком случае необходимо рассчитывать брать полную площадь перекрытия.
Если у Вас вальмовая или крыша-конверт, то торцевые стороны меряются от середины, до места, на которое опирается скат. Чтобы вывести высоту конька по определенному участку крыши, необходимо по длине каждой стены, где идет скат кровли, прорисовать специальные метки или установить маяки из гвоздей или шурупов. Желательно располагать их четко по центру стены. Между маяками, которые расположены друг напротив друга, нужно натянуть нить или монтажную ленту.
При помощи метра или уровня находим центр бечевки и монтируем на него тонкую планку, которая по отношению к перекрытию будет расположена под углом 90 градусов. Обязательно проверяйте это уголком, уровнем или строительным транспортиром. После двигая веревку по планке, Вы сможете измерить угол стены, и увидеть, где находится оптимальный уклон крыши. Когда определите место, пометьте его при помощи маркера, мела или гвоздя. Если в этом месте Вы отпилите планку, то у Вас будет готовый шаблон, при помощи которого можно будет нарезать любое количество полностью соответствующих Вашим требованиям коньковых досок.
Фото — Градус крыши и её стиль
Расчет угла наклона крыши – это достаточно сложная и кропотливая работа, даже минимальный недочет может стать причиной плохой вентиляции, стоков вод, разрушения кровельного и подкровельного пространства.
Видео: устройство крыши
Нужен ли уклон крыши
Многие считают, что двускатная крыша будет в любом случае выполнять свои функции, независимо от того, какой угол её наклона, материал и т.д., но все же, лучше прислушаться к советам специалистов и узнать, какое значение является оптимальным именно для Вас.
Фото — Угол наклона наглядно
У установки наклонной угловой кровли есть свои достоинства и недостатки. Какие достоинства имеет угол фальцевой, песчаной, мансардной, ломанной или простой двускатной крыши в стиле шале:
- Вода, при попадании на кровлю, стекает вниз, не задерживаясь на поверхности строения. Это значительно повышает долговечность кровли, способствует её самоочищению и прочности;
- Для загородного дома или коттеджа очень важно рассчитать, какое давление оказывает снег на поверхность кровли, но если угол Вашей крыши от 45 градусов, то этот показатель не учитывается, т.к. снег практически не задерживается на поверхности крыши;
- Нет необходимости монтировать сложную систему слива, с поверхности кровельного материала отвод воды отводится благодаря углу наклона и силе притяжения;
- Вы можете устанавливать подкровельное пространство любой формы, есть возможность организовывать на чердаке теплицы, отдельные жилые комнаты или веранды;
- В альпийских крышах, как известно, очень высокий показатель давления конструкции, что требует специального подбора крепежных деталей. Если выбрать правильный допустимый угол наклона стропил шатровой или альпийской крыши, то их можно будет монтировать простыми саморезами и гвоздями;
- Это особенно удобно в хрущевках, где слива вообще как такового нет, т.к. при организации отвода воды, Вы сможете построить отдельное подсобное помещение, которое будет выполнять роль чердака, как в частном доме.
Но не все так хорошо, как кажется. Дело в том, что организация уклона крыши также имеет негативные стороны :
- Очень большой расход кровельного материала, мягкой битумной черепицы, ондулина для наклонной кровли необходимо почти в два раза больше, чем для плоской;
- Вместе с количество кровельных материалов также возрастет их вес.
- При ветре будет образовываться большая нагрузка, которая негативно скажется на всем строении частного дома, беседки, гаража, бани и любого другого помещения;
- Нужно также понимать, что при скатной крыше, расчет размера водостока будет немного усложнен тем, что давление водяного потока будет значительно выше, чем при простой плоской поверхности. Вода будет спускаться по покрытию с большей скоростью и давлением;
Помимо всех перечисленных выше факторов уклон кровли должен соответствовать ГОСТу. Строгих требований по поводу навеса, высоты конька, уклона – нет, но угол должен быть не меньше 14 градусов, хотя в подсобных помещениях (ангаре, на балконе, даче), можно отклониться от этой величины.
Фото — Резкий уклон крыши
- В России, особенно в средней полосе, зимы достаточно холодные, поэтому необходимо обязательно при расчете угла крыши учитывать среднегодовые осадки (снег, вода, град);
- Снег больше всего накапливается на поверхности, у которой скат наклона крыши от 20 до 35 градусов;
- Чтобы посчитать правильный угол, необходимо также учитывать материал, его количество свойства. К примеру, у стали гибкость значительно меньше, чем у поликарбоната, соответственно строить из неё сложные углы будет тяжелее;
- Главным недостатком является то, что покрытие на наклонной крыше очень подвержено разнообразным нагрузкам, так что позаботьтесь об упрочнении стропильной системы;
- Чтобы оградить здание от вероятности протекания воды, с внутренне стороны крышу перекройте при помощи сэндвич-панелей, пленки или профнастила;
- Для мансардного окна нужно просчитать уровень наклона, который повторяет уклон крыши.
В системе основных конструктивных элементов (фундамент, стены, перекрытия, крыша) любого дома или здания роль архитектурного завершения принадлежит крыше, которая не только определяет внешний вид дома, но и в главной своей части выполняет функции защиты от атмосферного воздействия (снег, дождь, солнечное излучение). И оттого, как эти функции выполняются, в немалой степени зависят безопасность, комфорт и самочувствие жильцов.
Конструктивно любая крыша делится на две части: несущая (стропила, фермы, панели) и ограждающая кровля (оболочка).
Крыша и ее части
Крыши делятся на односкатные и многоскатные. В свою очередь, у многоскатных крыш есть свои подвиды (в зависимости от количества и расположения скатов): вальмовая, шатровая, мансардная, щипцовая и другие.
Конструктивно любая крыша делится на две части: несущая (стропила, фермы, панели) и ограждающая кровля (оболочка). Для выполнения своих защитных функций крыши строятся под некоторым углом (уклон ската) к горизонту. Угол может измеряться в градусах или в процентах. Прилагаем таблицу перевода одних единиц измерения в другие (см. таблицу). Если уклон не превышает 3-5 градусов (в процентах 5-9), то крыша называется плоской. Для больших углов получаем скатные крыши (скат - наклонная плоскость). По форме, в зависимости от количества скатов, крыши делятся на односкатные и многоскатные. В свою очередь, у многоскатных крыш есть свои подвиды (в зависимости от количества и расположения скатов): вальмовая, шатровая, мансардная, щипцовая и другие.
Что же влияет на этот параметр крыши?
- Сила ветра - чем больше уклон, тем большую величину ветровых нагрузок выдерживает крыша.
- Атмосферные осадки - для регионов с большим количеством осадков в виде снега, дождей рекомендуются крутые крыши, препятствующие скоплению снега, листьев, грязи.
- Кровельное покрытие - для каждого материала покрытия рекомендуется свой оптимальный наклон.
- Архитектурные предпочтения - по местным традициям в разных регионах предпочтение отдается той или иной конструкции.
Уклон кровли: факторы влияния
Остановимся более подробно на каждом из факторов.
Ветровая нагрузка. Параметр, прямо пропорциональный углу ската: чем больше наклон, тем большее сопротивление ветру оказывает крыша, но и тем выше вероятность того, что покрытие может быть разрушено. Малый угол ската - меньше сопротивление, но в этом случае ветер проникает под стыки и может сорвать листы кровли. Специалисты рекомендуют для районов с частыми сильными порывами ветра угол ската - 15-20 градусов (в процентах 27-36), для местности с несильными ветрами - 35-40 (в процентах 70-84).
Дождь и снег. Чем больше уклон ската, тем быстрее и лучше сходит снег и уходит вода. Практика показывает, что для районов с большим количеством осадков самый оптимальный вариант - 45 градусов, а для небольших осадков достаточным будет угол в 30 градусов. При меньшей величине уклона кровли вода может загоняться под стыки и нарушать герметичность кровли даже при небольшом ветре.
Материал для кровли. Самый важный фактор, при правильном учете которого кровля будет служить долго и надежно. Укажем рекомендуемые углы наклона.
- Штучные материалы: черепица и шифер. Для керамической и битумной черепицы наименьший уклон - 11 градусов. Для шифера (асбоцементные листы) - 9 градусов. Такие скаты предотвращают накапливание и просачивание воды на стыках.
- Рулонные материалы - рубероид, рубемаст, мембранное покрытие и другие. Кровля состоит из нескольких слоев: небольшой уклон (2-5 градусов) - 3,4 слоя, больший угол (до 18) - 2 слоя. Материалы достаточно дешевы, легко укладываются, ремонтируются, но недолговечны и требуют для скатной кровли сплошной обрешетки (конструкция из досок, на которую крепится кровля).
- Профнастил - рекомендуемый угол наклона составляет 12 градусов. При меньших углах необходимо проклеивать стыки кровли герметиками.
- Ондулин - облицовочный и кровельный материал. Оптимальный угол ската - 5-6 градусов.
Отметим, что перечисленные материалы обладают своими относительными преимуществами и недостатками для разных климатических и температурных условий, разных строений, разных конструкций крыши и, наконец, разных предпочтений и возможностей хозяина постройки. Но, в любом случае, чтобы рассчитать количество материала, обязательно надо учитывать указанные минимальные или оптимальные углы ската кровли.
Самостоятельный математический расчет элементов крыши
Таблица преобразования градусов в проценты.
Рассмотрим примеры практического применения таблицы преобразования градусов в проценты. Чтобы найти высоту конька (точки соединения скатов) математическим способом, применим следующий алгоритм.
Пусть ширина строящегося дома составляет 8 метров. После выбора материала кровли, учета климатических условий, бюджетных возможностей определяем, что угол уклона должен составлять 24 градуса. Берем половину ширины дома (4 метра), умножаем на 44,5 (из таблицы для угла в 24 градуса) и делим на 100. Получаем результат: 4*44,5/100 = 1,78 м. Примерно 1,8 м - это и есть высота конька, на которую должны быть подняты стропила.
Таким образом, варьируя материал (ассортимент широко представлен на современном рынке) согласно климатическим условиям и бюджету, вы сами сможете выбрать нужный уклон кровли и рассчитать высоту крыши, используя в качестве инструментов только рулетку, угольник и калькулятор.
Бывают случаи, когда необходимо уже готового строения. Найти его несложно по следующей формуле: i = H / L, где i - уклон кровли, H - высота конька, L - половина пролета (ширины здания). Если нужно произвести расчет в процентах, то применяем формулу: i = H / L * 100%.
Уклон = 1,78 / 4 * 100% = 44,5%
Из таблицы преобразования “градусы в проценты” для 44,5% находим величину 24 - градусная мера.
Вот так, доступно и просто вы можете самостоятельно посчитать параметры кровли: ее уклона, формы, материала.
Крыша — венец каждого здания, поскольку она влияет не только на внешность фасада, но и придает ему особенный и завершенный вид. Поэтому, определяясь с правильным сочетанием размеров сооружения, каждый человек сталкивается с необходимостью произвести расчет ската крыши.
Конечно, лучше всего поручить решение этого вопроса специалистам, однако если вы желаете выполнить все это самостоятельно, вам следует ознакомиться с несколькими подходами, каждый из которых базируется на определенном приоритете.
Факторы, которые определяют угол ската крыши:
- климатические условия данного района;
- кровельный стройматериал;
- скорость ветра;
- проект крыши;
- дизайн фасада.
Виды кровли и расчетный угол наклона:
1. Односкатная
Является наиболее распространенной формой для строительства подсобных сооружений. Главным ее преимуществом считается экономичность. Рекомендуемый угол ската данного типа крыши варьируется от 9° до 25°.
2. Двухскатная
Такая крыша образуется путем соединения по одной линии 2-х площадей, которые создают скаты в разные стороны. Оптимальный угол ската двухскатной крыши варьируется от 5°-60° и зависит от типа кровельного стройматериала и снеговой нагрузки. Если планируется большая снеговая нагрузка, то скат крыши и его угол наклона увеличиваю от 45°-60°.
3. Вальмовая
Сегодня данный вид крыши — самый востребованный способ строительства. Уклон в этом случае варьируется от минимума к максимуму - все зависит вашего воображения.
4. Мансардная
Представляет собой один из вариантов вальмовой крыши, которая несколько усложнена. Она задействует чердачное пространство, поэтому подразумевает создание паро- и теплоизоляции. При этом имеет увеличенный угол наклона и ломаную систему ската.
Таким образом, существует огромное множество форм и видов крыш, так что, начиная строительство, постарайтесь предусмотреть все факторы, влияющие на нее и оправданные в данном регионе.
Как рассчитать скат крыши
Чаще всего угол наклона крыши варьируется в пределах от 11° до 45°.
К примеру, при повышении угла, можно существенно уменьшить давление снежного покрова на крышу, однако при слишком большом угле, может повыситься нагрузка от бокового ветра, поэтому придется покупать дорогостоящие прочные кровельные стройматериалы, обрешетки, стропила и т.п.
Даже минимальный угол ската крыши требует определенного количества материалов, а при большом наклоне, придется позаботиться о расходовании огромной суммы финансовых средств.
Расчет ската крыши
Для того чтобы определить данный показатель нам понадобится уточнить 2 параметра:
- параметр нагрузки снега в данном регионе и местности;
- общую массу конструкции.
Первоначально следует определить вес 1 м.кв. покрытия кровли, затем полученные данные сложить для всех слоев кровли и далее произвести умножение этого показателя на 1,1.
Какой скат крыши должен быть?
Угол кровли в зависимости от климатических условий
В тех регионах, где зимой идет обильный снегопад, нагрузка на кровлю увеличивается, поэтому угол ската выбирают от 45°-60°. Такой угол обеспечивает сход больших снежных масс, тем самым снижая нагрузку на кровельные элементы.
В том случае, если проект жилого дома создается для местности с сильными ветрами, то сооружению следует обеспечить минимальную парусность, то есть ветровую нагрузку на конструкцию кровельных элементов. В данных проектах расчет угла наклона ската крыши выбирают от 9°-20°.
К сожалению, на практике достаточно редко встречаются одни лишь погодные условия, чаще всего специалистам приходится учитывать и другие факторы, поэтому значение угла выбирается среднее от 20°-45°. Именно по этой причине большинство кровельных стройматериалов предназначено для использования с данным углом крыши.
Угол наклона кровли в зависимости от используемого стройматериала
Для каждого вида кровельного стройматериала существует собственный минимальный угол ската крыши:
- для металлочерепицы минимальный угол наклона 14°;
- для ондулина — 6°;
- для профнастила — 12°;
- для наборных элементов (черепица, шифер и т.п.) — 20°;
- для рулонного типа покрытий угол зависит от численности слоев — чем их больше, тем меньше минимальный угол. К примеру, при трехслойном покрытии, угол варьируется от 2° до 4°, при двухслойном — от 10°-15°.
После как рассчитан угол ската крыши, следует произвести подсчет несущей способности каркасных элементов. Они вместе с крышей должны выдержать различного типа нагрузку, образующуюся в процессе эксплуатации. Что касается шага обрешетки, то она зависит от типа используемого стройматериала и от наклона кровли.
Угол уклона крыши односкатного типа в зависимости от используемого кровельного стройматериала:
- шифер — 20°-35°;
- фальцевая кровля — 18°-30°;
- рубероид — 5°;
- профнастил — 8°;
- металлочерепица — 30°.
Если наклон достаточно легких кровельных стройматериалов, таких как оцинкованный металл или профнастил, сделать меньше, то под тяжестью снежного покрова кровля может прогнуться. Поэтому, в том регионе, где снега довольно много и он долго лежит на крышах, лучше не рисковать.
Также важно не снижать угол ската для крыши из металлочерепицы и шифера, потому что в этом случае в стыковочные узлы может просочиться вода.
На что влияет угол наклона крыши
Строительство крыши – это последний этап возведения дома. Но не менее важный, чем возведение стен. Ведь крыша защищает наше жилье от непогоды, да и эстетическая сторона нашего жилища немало зависит от вида крыши.
Так уж повелось, но плоские крыши в нашей стране можно встретить только у многоэтажек. Коттеджи и частные дома венчают скатные крыши. А одним из главных расчетных показателей при строительстве дома строители считают угол наклона крыши. Давайте рассмотрим, как грамотно нужно рассчитывать этот показатель, от чего он зависит и как влияет на строительство крыши в целом.
Виды крыш и их зависимость от угла наклона
В зависимости от устройства кровли выделяют несколько видов крыш:
- Односкатная крыша. Крыша представляет собой наклонную плоскость, которая лежит на стенах разной высоты. Для такой крыши подойдет любой материал.
- Двускатная крыша. Это достаточно надежная и простая по своему монтажу крыша. Состоит из двух скатов. Материал для кровли также можно подобрать абсолютно любой.
- Шатровое перекрытие. Крыша представляет собой конструкцию, в которой несколько равнобедренных треугольников вершинами замыкаются в одной точке. Стропильная система у такой крыши довольно сложная, но зато расходных материалов на нее понадобится минимум.
- Вальмовая крыша. Имеет четыре ската (два треугольных и два трапециевидных). Вершины крыши срезаны. По своей конструкции крыши очень сложные, но очень экономичны по расходу материала.
- Сводчатое перекрытие. Подобные крыши делаются только из кирпича или камня. И так, как являются очень тяжелыми, сегодня в индивидуальном строительстве почти не используются
- Многощипцовые крыши. Очень сложная, но красивая конфигурация из множеств премыканий и ребер.
Итак, крыша считается скатной, если угол наклона кровли превышает 10 градусов.
Выделяют эксплуатируемую и неэксплуатируемую кровлю.
Неэксплуатируемая кровля – это когда между самой кровлей и верхним перекрытием почти нет пространства, или предназначено это пространство для технических целей. Такими крышами могут быть плоские крыши с углом уклона от 2 до 7 градусов. В таких крышах высота пространства между крышей и перекрытием не более полутора метров.
Строить плоские крыши выгодно. Минимум затрат на материалы, работу. Ветер не сорвет. Опять же можно оборудовать дополнительное место для отдыха. В последнее время очень популярно настилать на подобные крыши зеленую кровлю. Но вот осадки такую крышу могут попортить. Поэтому полностью плоские крыши делать невыгодно. Осадки лужами будут скапливаться на поверхности крыши и разрушать ее.
Для того чтобы создать естественный отток воды насыпают на плоские крыши слой керамита под некоторым уклоном.
Скатные же крыши позволяют использовать пространство под крышей под хозйственные нужды – чердак, мансарда или даже оборудовать в них при тщательном утеплении и жилые комнаты.
Факторы, от которых наиболее зависит угол наклона крыши
К основным влияющим на уклон кровли факторам можно отнести:
- Природные факторы. Угол наклона крыши зависит от климата той местности, где будет происходить строительство. Ветер оказывает огромную нагрузку и на кровельное покрытие крыши и на стропильную систему в целом. Незначительное увеличение угла уклона (примерно на 30 градусов) увеличивает ветровую нагрузку почти в 5 раз. Но и незначительный угол также может сыграть на руку стихии. Так ему легче будет попасть в крышу через стыки покрытия и легко сорвать крышу. Атмосферные осадки также разрушительно могут действовать на эксплуатационные характеристики крыши. А вот с помощью грамотно подобранного уклона можно избежать этих неприятностей.
Запомните, что максимальная снеговая нагрузка на кровлю крыши достигается при соблюдении угла уклона крыши в 30 градусов. А при 45 градусах снег и дождь и вовсе не задерживаются на крыше.
Таким образом, очевидно, что если вы собираетесь строить дом в регионе, где осадки очень часты, то угол наклона крыши в 45 градусов — в самый раз. А вот, если осадков не так уж и много, но зато ветер задувает круглогодично, то оптимальный вариант – крыша с наклоном в 30 градусов.
Как произвести расчет угла уклона
Как определить уклон кровли, который будет оптимальным для вашего нового жилища?
Помните, что чем больше угол наклона крыши, тем больше затрат вы понесете на строительные работы.
Рассчитывается величина наклона как отношение размера конька к половине ширины здания и умноженное все это на 100. У профессиональных строителей на случай расчета показателей уклона крыши есть свои инструкции и расчеты. Большинство из них пользуются матрицами расчета и специальными графиками. Ознакомиться с ними можно во всемирной паутине.
Влияние величины наклона крыши на выбор кровельнго материала (и не только)
Идеальной крыши, которая бы подходила бы всем регионам и кровельным материалам пока еще не придумали.
Итак, величину уклона рассчитали. Теперь подбираем кровельный материал. Шифер и черепица подойдут для крыши с углом более 20 градусов. Если уклон будет меньшим, то в стыки буде забегать вода, забиваться снег, а значит, будет уменьшаться срок эксплуатации самой кровли.
Рулонные материалы на основе битума используют при накрытии плоских крыш или угол наклона кровли, которых превышает 30 градусов. При высоком уровне нагрева солнцем таких крыш и при большем уклоне кровля просто напросто может сползти.
Металлопрофиль и металлочерепица используется на крышах с уклоном не менее 10 градусов.
А вот перечень самых распространенных кровельных материалов:
- Черепица. Сегодня пользуется почти бешеной популярностью. Существует большое количество разновидностей этого материала. Такие крыши легко поддаются ремонту. Но вот отдать финансов за данный материал придется немало Но этот материал очень долговечен. Его срок эксплуатации может исчисляться не только десятилетиями, но и веками.
- Кровельные панели. Подобные панели изготавливаются прямо на заводах и в конечном виде представляют уже почти готовую крышу. Панели сразу содержат в себе несколько слоев – и теплоизоляцию и пароизоляцию и саму плиту. Устанавливать такие плиты очень просто. Не нужно никакого специального оборудования. Крепятся панели друг к другу специальной лентой. Но и стоит такой материал очень дорого.
- Металлопрофиль. Листы из оцинкованной стали. Достаточно легкий и прочный материал. Не поддается ржавчине и является экологически чистым. Сегодня можно выбрать любой цвет и размер и направление волн. Производители дают гарантию на этот материал сроком на 75 лет.
- Штучные материалы из древесины, такие как дрань, стружка и гонт. Как правило, подобные материалы в современном строительстве уже никто не использует. Это материал не долговечен, может гнить, на нм размножаются микроорганизмы и легко воспламеняется.
- Шифер. Этот материал вот уже долгое время остается надежным в эксплуатации, простым в монтаже и недорогим в приобретении. Влагоустойчив, морозостоек, пожаробезопасен. Да и внешний вид сегодня производители усовершенствовали. Можно выбрать шифер любого желаемого цвета.
Выбирая кровельный материал, помните, чем плотнее его структура тем меньше должен быть уклон крыши.
При использовании листов металлопрофиля и металлочерепицы на пологих крышах рекомендуют проходить стыки влагоустойчивым и морозостойким герметиком. А также размер нахлеста листов при монтаже кровли из этих материалов зависит также от угла наклона крыши. Чем крыша круче, тем нахлест меньше. Это относится и к шиферу.
При монтаже крыши не забывайте и о вентиляции пространства под ней. Скатные крыши также необходимо оборудовать системой водооттока.
Таким образом, можно сделать вывод, что угол наклона крыши – показатель очень важный. От него зависит не только качество работ, но и срок эксплуатации самой крыши. Главное, грамотно рассчитать величину, выбрать нужную конструкцию крыши, качественный кровельный материал и хорошую бригаду рабочих. Ну и, конечно же, не на все на это понадобится некоторый объемный бюджет. Удачи вам в строительстве!
