Расчет угла наклона крыши. Какой угол крыши оптимален для дома

Если крутосклонную крышу ветер толкает, чтобы опрокинуть ее, то пологосклонную крышу он пытается поднять. Когда угол наклона крыши небольшой, воздушные массы, обтекающие скаты, создают подъемную силу. И если эта сила станет слишком большой, крыша сорвется.

Расчет угла наклона крыши

Крыша дома должна быть надежной и красивой, а это возможно, если правильно определить угол наклона крыши для этого типа кровельного материала. Как рассчитать уклон крыши — в статье.

Перед расчетом угла наклона крыши необходимо определить, как будет использоваться чердак. Если вы планируете сделать его жилым, угол наклона нужно сделать больше — чтобы помещение было просторнее, а потолки выше. Второе решение — сделать ломаную, мансардную крышу. Чаще всего такая крыша состоит из двух скатов, но может иметь и четыре ската. Просто во втором варианте очень сложная ферменная система и без опытного конструктора просто не обойтись, а большинство людей предпочитают делать все сами, своими руками.

Чем выше конек, тем больше полезная площадь под крышей. Но в то же время увеличивается площадь поверхности крыши.

При увеличении уклона крыши следует помнить о нескольких моментах:

• Стоимость кровельного материала значительно возрастает — увеличивается площадь ската.
• Большие скатные крыши подвержены более сильным ветровым нагрузкам. Если сравнить нагрузку на один и тот же дом при угле 11° с углом 45°, то последняя будет почти в 5 раз больше. Для того чтобы крыша могла выдержать такие нагрузки, стропильную систему усиливают — ставят балки и прогоны большего сечения с меньшим шагом. Это увеличивает стоимость системы.
• Если угол наклона больше 60°, снеговая нагрузка не учитывается — осадки скатываются вниз и не задерживаются. Но при криволинейной крыше снеговые нагрузки учитываются при расчете верха крыши — угол наклона плоскостей менее 60°.
• Не все кровельные материалы можно использовать на крутых склонах, поэтому обратите внимание на максимальный уклон, при котором можно использовать эти кровли.

Это не означает, что малоуклонная кровля лучше. Они дешевле с точки зрения материалов — меньшая площадь поверхности крыши — но у них есть свои недостатки:

• Они требуют принятия мер по снегозадержанию для предотвращения схода снежной лавины.
• Вместо снегозадержателей можно установить обогрев крыши и водостоков, чтобы обеспечить постепенное таяние снега и своевременный отвод воды.
• Если уклон низкий, высока вероятность того, что влага будет просачиваться в швы. Это приводит к увеличению объема гидроизоляции.

Так что малоуклонная крыша — тоже не подарок. Заключение: Расчет угла наклона крыши должен быть таким, чтобы найти компромисс между эстетическим чувством (дом должен выглядеть гармонично), практичностью (с жилым помещением под крышей) и материалом (стоимость должна быть оптимизирована).

Угол наклона в зависимости от кровельного материала

Крыша дома может иметь практически любой вид — она может иметь низкие скаты, может иметь почти крутой наклон. Важно правильно рассчитать его параметры — сечение балок и шаг их установки. Если вы хотите соединить крышу с кровельным материалом, необходимо учесть максимальный и минимальный углы наклона для этого материала.

Минимальные углы прописаны в ГОСТе (см. таблицу выше), но часто производители дают свои рекомендации, поэтому целесообразно определиться с конкретной маркой на этапе проектирования.

Часто угол наклона крыши определяется в зависимости от того, как они сделаны по отношению к соседям. С практической точки зрения это правильно — условия в соседних домах схожи, и если у соседей крыши хорошие, без протечек, то можно взять их параметры за основу. Если поблизости нет крыш с кровельным материалом, который вы планируете использовать, вы можете начать со средних значений. Вы можете найти их в следующей таблице.

Как вы можете видеть, в большинстве случаев в колонке «как сделано» имеется фиксированный диапазон. Таким образом, можно варьировать внешний вид здания даже с одной и той же крышей. Ведь помимо практической роли, крыша выполняет и декоративную. А при выборе угла наклона важную роль играет эстетический элемент. Проще всего это сделать в программах, позволяющих визуализировать объект в объемном виде. В этом случае расчет уклона крыши представляет собой выбор из определенного диапазона.

Влияние климатических факторов

На угол наклона крыши влияет количество снега, выпадающего в конкретном районе в зимний период. Ветровые нагрузки также учитываются при проектировании.

Карта снеговых нагрузок в Российской Федерации

Все очень просто. Согласно многолетним наблюдениям, вся территория Российской Федерации разделена на зоны с равными снеговыми и ветровыми нагрузками. Эти зоны нанесены на карту разными цветами, чтобы вы могли легко найти дорогу. Вы определяете местоположение дома на карте, находите зону и используете ее для определения ветровой и снеговой нагрузки.

Расчет снеговых нагрузок

На карте снеговой нагрузки есть два числа. Первый используется при расчете прочности конструкции (в нашем случае), второй — при определении допустимой деформации балок. Еще раз: при расчете уклона крыши мы используем первое число.

Основной задачей при расчете снеговой нагрузки является учет прогнозируемого уклона крыши. Чем круче склон, тем меньше снега может на нем скапливаться, поэтому требуется меньшее сечение балки или больший уклон. Для учета этого фактора применяются поправочные коэффициенты:

• угол наклона менее 25° — коэффициент 1,
• 25° — 60° — 0,7,
• На крышах с углом наклона более 60° снеговые нагрузки не учитываются — снег не задерживается на них в достаточном количестве.

Как видно из списка коэффициентов, только крыши с углом наклона от 25° до 60° изменяют значение. Для остальных это действие бессмысленно. Итак, чтобы определить фактическую снеговую нагрузку на планируемую крышу, возьмите значение, найденное по карте, умножьте его на коэффициент.

И все это крыша должна выдержать

Например, рассчитайте снежный покров для дома в Нижнем Новгороде с уклоном крыши 45°. Согласно карте, это находится в зоне 4, со средним снежным покровом 240 кг/м2. Крыши с таким уклоном нуждаются в исправлении. Умножьте полученное значение на 0,7. 240 кг / м2 * 0,7 = 167 кг/м2. Это только часть расчета уклона крыши.

Расчет ветровых нагрузок

Эффект от снега легко рассчитать. Чем больше снега на участке, тем выше потенциальная нагрузка. Прогнозировать поведение ветра гораздо сложнее. Вы можете ориентироваться только на преобладающий ветер, расположение дома и его высоту. Эти данные учитываются при расчете уклона крыши с помощью коэффициентов.

Карта ветровых нагрузок в Российской Федерации

Положение дома относительно карты ветров очень важно. Если дом расположен между высотными зданиями, ветровая нагрузка будет ниже, чем если бы он находился на открытой местности. Все дома разделены на три группы в соответствии с их расположением

• Зона ‘А’. Дома на открытых территориях — на лугах, в пустынях, тундре, реках, озерах, океанах и т.д.
• Зона ‘B’. Дома в лесистой местности, в небольших городах и поселках, с ветрозащитными полосами менее 10 метров.
• Зона ‘C’. Здания в густонаселенных районах высотой 25 метров и более.

Уклон крыши напрямую зависит от климатических условий места расположения здания и материалов конструкции крыши. Она может варьироваться от 11º до 45º и более. Чем теплее и суше погода, тем мягче крыша.

Какой должен быть уклон кровли?

Уклон крыши является важным параметром, влияющим на выбор балки и конструкции кровельного материала. Это также влияет на надежность и правильную эксплуатацию крыши. Например, небольшой уклон повышает риск протечек, застоя воды и повреждения поверхности крыши. Большие скаты повышают риск обрушения крыши из-за сильных порывов ветра. О том, как выбрать оптимальный уклон, рассказывается в этой статье.

Что влияет на уклон крыши?

При строительстве домов обычно сооружаются скатные крыши. Это зависит от уклона, который может быть одного из следующих типов

Уклон выбирается в зависимости от природных факторов конкретной местности (ветровой и снеговой факторы) и типа крыши.

Ветровая нагрузка

В районах с высокой ветровой нагрузкой оптимальный уклон крыши составляет от 25° до 30°. На другие конструкции крыши сильные порывы ветра влияют следующим образом

• Крутые крыши — характеризуются большими наклонными поверхностями, которые могут вызывать сильные порывы ветра. Это означает, что сильные ветры обычно опрокидывают такие крыши.
• Слишком крутые: ветровые нагрузки направлены в основном на нижнюю часть и стремятся вытолкнуть такие конструкции вверх.

Рисунок 1. Ветровая нагрузка на крутые, пологие крыши

Однако недостаточно просто получить данные о среднестатистических ветровых нагрузках в конкретном месте. При проектировании конструкции крыши необходимо учитывать множество других факторов, таких как направление преобладающих ветров, сопротивление ветра (например, здания, естественные или искусственные преграды) и высота дома.

Нагрузка снеговая

На уклон крыши влияет среднегодовое количество осадков в зимние месяцы. Чем больше снега выпадает зимой, тем более крутой должна быть кровельная система. В этом случае снег может легко соскальзывать с фронтонов.

Рисунок 2: Снеговые нагрузки в разных местах крыши

Снеговые нагрузки обычно накапливаются на крышах с меньшим уклоном, что увеличивает нагрузку на балки и саму крышу.

Рисунок 3: Снеговые нагрузки на склоны различной крутизны

Выбираем уклон в зависимости от используемого кровельного материала

Уклоны крыши варьируются от 0 до 90°, при этом по умолчанию тупые углы отсутствуют. Однако на практике уклоны более 50° также встречаются очень редко, особенно в декоративном применении (например, на различных башнях) и на балках крыши.

Рисунок 4: Структура балок мансардной крыши

Уклон крыши может быть выражен в процентах и градусах. Большинство производителей кровли указывают рекомендуемые цены в градусах, так как это более понятно для профессиональных кровельщиков и обычных пользователей.

Однако в технической литературе и различных руководствах уклоны часто приводятся в процентах. Поэтому важно знать, как конвертировать их в баллы. Согласно строительным нормам, 100 % соответствует углу 45°, 1° = 1,7 %. Используя эту информацию, градиенты можно легко преобразовать из процентов в градусы.

Минимальный угол наклона

Все производители кровельных материалов указывают в своей технической документации минимальный уклон ската крыши. Этот параметр должен означать минимально допустимый угол наклона перекрытия относительно горизонтальной плоскости.

Различные кровли имеют свои допустимые уклоны, определяемые конструктивными и эксплуатационными характеристиками материала.

• Гибкая плитка — 12° и более, с плитой, OSB или фанерой требуется непрерывная регулировка короба.

Рисунок 5. Галечные крыши.

Металлические — от 14°, но опыт показывает, что конструкции с уклонами до 35° подвержены накоплению снежных масс на поверхности.

Рис. 6.Внешний вид крыш из металлочерепицы

Фото 7. Гофрированная крыша

Фото 8. Крыша из композитной черепицы

• Бесшовная крыша — от 11°, соединенная скатными швами.

Рис. 9. Внешний вид крыши со швами

• Керамическая плитка и асбестоцементный шифер (выше 22°) требуют сооружения усиленной балочной системы, так как эти материалы тяжелые. Чем меньше уклон, тем больше нагрузка на балки от скопления снега и порывов ветра.

Рисунок 10.Кровля из керамической черепицы

Таблица 1.Сводные данные по минимальным значениям уклона крыши для различных материалов

Следует помнить, что, независимо от кровельного материала, чем меньше уклон, тем больше снеговая нагрузка на балки и здание в целом.

Каким должен быть наклон крыши частного дома

Скаты крыши не могут иметь желаемую форму. Это самый важный параметр крыши, который влияет не только на эстетику дома, но и на требования к строительству вплоть до фундамента. Поэтому при выборе правильного уклона крыши следует учитывать сразу несколько факторов. Что из этого? Мы говорим в этой статье.

Что влияет на угол наклона крыши

Уклон скатной крыши зависит от четырех основных факторов

• Снегопад.
• Риск ветра,.
• Выбранное кровельное покрытие
• наличие в плане жилого мансардного этажа.

Существуют также подпараметры. Например, оптимальный уклон крыши зависит от того, как часто будет проводиться обслуживание крыши, будет ли на ней установлено оборудование или планируется озеленение. Однако, как правило, они не являются определяющими.

Когда снега — много

Каждая крыша может выдерживать только строго определенную максимальную нагрузку. Эта нагрузка напрямую зависит от параметров балочной системы и косвенно от мощности стен и фундамента. Превышение максимальной нагрузки приводит к обрушению крыши со всеми вытекающими последствиями. Какое отношение это имеет к наклону крыши? Это просто: с его помощью можно влиять на нагрузку.

Узкие скаты могут увеличить снеговую нагрузку на крышу.

Фактически, общая нагрузка на крышу представляет собой сумму двух составляющих на 1 м 2 .

1. Фиксированная нагрузка. Это общий вес крыши, например, всех элементов крыши, таких как балки, внутренние компоненты и вес тоннеля.
2. Переменная нагрузка. Сюда входит вес людей, передвигающихся по крыше во время обслуживания, давление ветра и вес снега.

Снеговые нагрузки и, в меньшей степени, ветровые нагрузки представляют интерес при определении того, какой уклон крыши должен быть

Согласно СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия», снеговые нагрузки рассчитываются с использованием типа s₀ = s_g-m. Значение s_g — Это регламентированный вес снежного покрова в зоне строительства, который не может изменяться. Однако m — это поправочный коэффициент, который напрямую зависит от уклона крыши. Для разных типов крыш он рассчитывается по-разному, но общий принцип прост. Чем больше уклон крыши, тем меньше снеговая нагрузка.

Например, m = 1 для односкатных и двухскатных крыш, где уклон крыши меньше 30°, если уклон больше 60°, то m = 0. Для промежуточных ступеней поправочный коэффициент рассчитывается по типу: m = (60°-a)/(60°-30°). где a — просто уклон крыши.

На скатной крыше хорошо видна разница в толщине снежного покрова — снег почти полностью задерживается на крутой крыше.

Это означает, что плоская крыша с уклоном 20° несет всю нагрузку от снега, в то время как крутая крыша с уклоном 65° не несет никакой нагрузки. Все, что находится между двумя концами, — это наше поле для маневра.

Поэтому изменение угла наклона от 30° до 60° увеличивает или уменьшает снеговую нагрузку. Угол, при котором сумма снеговой нагрузки и постоянной нагрузки равна несущей способности балочной системы, является минимальным уклоном крыши.

Подведем итоги

Насколько острым должен быть скат крыши? Это зависит от четырех факторов.

• Снегопад.
• Флотация,.
• тип кровельного материала, и
• Назначение пространства под крышей.

Для снижения снеговой нагрузки склон должен быть крутым — под углом 60° или более, с нулевым уклоном. Однако такие крыши будут встречаться редко, поэтому минимальные уклоны крыш рассчитываются исходя из допустимых нагрузок на конструкцию.

Этот параметр противоречит предыдущему, так как правильно наклонять крышу для уменьшения круиза. Поэтому в районах с нормальной ветровой нагрузкой оптимальным является уклон 30-45°.

Кроме того, многие кровельные материалы имеют минимальный угол монтажа. На уклон также влияет, установлен ли под крышей чердак или мансарда.