Минимальный угол наклона крыши из металлочерепицы
Крыши из металлочерепицы – практичное и популярное решение для строительства частных малоэтажных домов. Этот кровельный материал характеризуется высокой несущей способностью, устойчивостью к механическим повреждениям внешним факторам среды и интенсивным нагрузкам. Долговечность и надежность финишного покрытия зависят не только от качества, на эти характеристики оказывает влияние конструкция кровли, в том числе правильно выбранный минимальный уклон. В этой статье мы расскажем, как правильно выбрать угол наклона ската и проверить его на соответствие СНиП.
Что такое уклон?
Уклон кровли – важный параметр конструкции, который обозначает угол, образованный плоскостью перекрытий и кровельным скатом. Этот показатель выражается в процентах или градусах. Он вычисляется как результат деления высоты конька на половину ширины здания. Угол наклона ската зависит от технических и эксплуатационных свойств материала и регламентируется СНиП и инструкцией производителя. От него зависит:
- Возможность применения того или иного вида кровельного покрытия.
- Конструкция, состав и сечение элементов стропильного каркаса.
- Способность крыши эффективно отводить осадки.
- Стоимость кровельный работ.
- Вес кровельного пирога.
Обратите внимание! Если уклон кровли из металлочерепицы увеличить с 22 градусов до 45 градусов, площадь ската станет больше на 20%, что отразится на стоимости материалов (финишного покрытия, гидроизоляции, утеплителя, древесины), а также на весе конструкции. Принимать решение об оптимальном угле наклона необходимо во время составления проекта, чтобы правильно определить нагрузку на фундамент.
Оптимальные значения
Крыши из металлочерепицы – относительно новое конструктивное решение, поэтому технология ее монтажа и эксплуатации нечетко регламентируется СНиП. Информацию о том, каким должен быть минимальный уклон крыши предоставляет производитель, так как этот показатель напрямую зависит от технических характеристик самого материала. Этот показатель рассчитывается в соответствии с толщиной, несущей способностью и способом укладки кровельного покрытия.
- Согласно СНиП минимальный угол наклона кровли из металлочерепицы, если длина ската 6 метров, должен быть не менее 14 градусов.
- Допустимый уклон для крыши из металлочерепицы находится в пределах 14-45 градусов.
- Оптимальный угол наклона, обеспечивающий эффективное отведение осадков при меньшей пощади скатов, должен быть 22 градуса.
Важно! Минимальный уклон крыши из металлочерепицы, который допускают производители, составляет 11 градусов. Некоторое марки материала можно укладывать, даже если крутизна скатов 10 градусов. Уменьшения этого показателя позволило добиться использование новых, более гладких полимеров и более прочной стали для производства кровельного покрытия.
Выбор уклона
Непрофессиональному строителю бывает сложно правильно выбрать минимальный угол наклона кровли из металлочерепицы. На этот показатель кроме требований СНиП и рекомендаций производителя влияют другие факторы, которые также необходимо учитывать. При выборе крутизны ската учитывается:
- Снеговая нагрузка в регионе строительства. Чтобы оценить снеговую нагрузку на кровлю из металлочерепицы, из справочников берут среднегодовое количество осадков в зимний период. Чем больше снега выпадает в регионе, тем больше должен быть минимальный уклон крыши. В противном случае, снеговая масса будет скапливаться на поверхности скатов, создавая дополнительную весовую нагрузку, способную обрушить конструкцию.
Учтите, что на выбор крутизны скатов зависит от конструкции кровли. Оптимальный угол наклона скатов односкатной крыши из металлочерепицы составляет 20-30 градусов, а двухскатной – 20-45 градусов.
Особенности крыш с маленьким уклоном
Минимальный рекомендованный угол наклона крыши из металлочерепицы составляет 14 градусов, однако опытные мастера могут качественно уложить этот вид кровельного материала, даже если крутизна скатов находится в пределах 10-14 градусов. Чтобы повысить надежность такой конструкции и снизить риск протечек, необходимо выполнить следующие мероприятия:
- Увеличить частоту реек обрешетки и уменьшить шаг между стропилами. Чтобы минимизировать риск обрушения кровли из-за интенсивной снеговой нагрузки, необходимо усилить стропильный каркас конструкции и смонтировать частую или сплошную обрешетку.
- Увеличить нахлесты. Производители рекомендуют при монтаже металлочерепицы делать горизонтальный нахлест 8 см, а вертикальный 10-15. Чтобы исключить вероятность протечки в конструкциях с пологими скатами, можно увеличить перекрытие на стыках листов.
- Изолировать стыки. Чтобы предотвратить проникновение талой и дождевой воды между стыками листов, можно обработать швы силиконовым герметиком, хотя эта мера имеет ограниченный срок действия.
Опытные мастера утверждают, что самый простой способ сделать крышу из металлопрофиля надежной – следовать рекомендациям производителей и четко соблюдать рекомендованный угол наклона.
Источник
Как найти минимальный угол наклона скатов металлочерепичной крыши?
Металлочерепица – листовой (0,38-0,55 мм) материал из оцинкованной стали, алюминиевых или медных сплавов, получаемый способом холодного прессования. Профилирование металлической основы с нанесением полимерного защитного покрытия позволило создать имитацию кладки керамической черепицы. Малая масса листа (около 5 кг) упрощает выполнение работ по монтажу.
Назначение кровли – защита от воздействия окружающей среды, отвод талой и дождевой воды, теплоизоляция дома. Верный расчет конструкции, углов наклона скатов, соблюдение правил сборки гарантируют:
- комфортный климат внутри здания,
- долгий срок эксплуатации дома без ремонта.
Наклон – градусная, процентная или дробная мера уклона ската по отношению к перекрытию. От показателя зависит:
- степень отвода осадков;
- противостояние ветровой нагрузке;
- высота конька;
- площадь кровли;
- масса конструкции;
- финансовые затраты на кровельные работы.
Единицы измерения
Производители кровельных материалов указывают в инструкции по монтажу своей продукции рекомендуемый минимальный уклон кровли. Единицы измерения различны:
- Градус – привычный показатель для измерения плоских углов.
- Процент – степень отклонения ската от горизонта. Параметр принят в СНиП и СП. Причина в том, что при градусной системе измерения высока вероятность возникновения погрешностей, отступление от конструктивного плана дома.
За 100 % принимается величина 45°.
Таблица перевода градусов в проценты:
| Градусы | % | Градусы | % | Градусы | % |
| 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 | 100,0 |
Примет расчета уклона ската: С = 5 : 8 *100 = 62.5 %, это соответствует α ≈ 32°
В относительных единицах – упрощенная дробная величина отношения высоты конька (B) к заложению (A). В нашем случае: 5:8 = 1:1.6.
| Градусы | Относит. единица | Градусы | Относит. единица | Градусы | |
| 1 | 1/57,29 | 16 | 1/3,49 | 31 | 1/1,66 |
| 2 | 1/28,64 | 17 | 1/3,27 | 32 | 1/1,60 |
| 3 | 1/19,08 | 18 | 1/3,08 | 33 | 1/1,54 |
| 4 | 1/14,30 | 19 | 1/2,90 | 34 | 1/1,48 |
| 5 | 1/11,43 | 20 | 1/2,75 | 35 | 1/1,43 |
| 6 | 1/9,51 | 21 | 1/2,61 | 36 | 1/1,38 |
| 7 | 1/8,14 | 22 | 1/2,48 | 37 | 1/1,33 |
| 8 | 1/7,12 | 23 | 1/2,36 | 38 | 1/1,28 |
| 9 | 1/6,31 | 24 | 1/2,25 | 39 | 1/1,23 |
| 10 | 1/5,67 | 25 | 1/2,14 | 40 | 1/1,19 |
| 11 | 1/5,14 | 26 | 1/2,05 | 41 | 1/1,15 |
| 12 | 1/4,70 | 27 | 1/1,96 | 42 | 1/1,11 |
| 13 | 1/4,33 | 28 | 1/1,88 | 43 | 1/1,07 |
| 14 | 1/4,01 | 29 | 1/1,80 | 44 | 1/1,04 |
| 15 | 1/3,73 | 30 | 1/1,73 | 45 | 1/1,00 |
Расчет, от чего зависит угол
В устройство кровли закладывается определение минимального угла наклона крыши из металлочерепицы. Для этого материала по СНиП II-26-76* рекомендуется 20 % (≈12°). Минимально допустимый угол – 10 %. При параметрах меньше рекомендуемых требуется проведение герметизации стыков листов.
Данный показатель не учитывает особенности климатической зоны и конструкционной специфики проекта дома. Более точное значение даст проект с учетом внешних факторов воздействия и наличие мансарды. Снеговая нагрузка – влияние снежной массы на крышу. Угол уклона должен быть оптимальным.
- минимальное скопление снега;
- целостность наружного перекрытия, кровельного материала, системы водостока;
- исключает резкое схождение скопившегося снега.
Проектирование стропил проводят с определением минимальной массы снега, при которой происходит:
- Разрушение – величина максимальной снежной массы (S), приводящая к обрушению перекрытия.
- Прогиб – нормативный параметр, происходит деформация конструкции, но восстановление возможно.
Площадь России разбита на восемь климатических зон. В СНиП 2.01.07-85* определён территориальный показатель полной снеговой нагрузки на 1 м² горизонтальной поверхности (Sg):
| Единица измерения | Зоны РФ | |||||||
| I | II | III | IV | V | VI | VII | VIII | |
| кПа | 0.8 | 1.2 | 1.8 | 2.4 | 3.2 | 4 | 4.8 | 5.6 |
| кгс/м² | 80.0 | 120.0 | 180.0 | 240.0 | 320.0 | 400.0 | 480.0 | 560.0 |
Расчет выполняют по формуле: S = Sg*µ, где
- µ — коэффициент учета уклона нагружаемой поверхности.
Значения µ в зависимости от угловой величины (α):
| Вид перекрытия | α | µ |
| Односкатная, двухскатная | ≤ 25.0° 25.0° ≤ α ≤ 60.0° | 1,00 (пример:µ ≈ 0,5 при α=45°) |
| Двухскатная, подветренная сторона | 20.0° ≤ α ≤ 30.0° | 1.25µ |
| Двухскатная, наветренная сторона | 20.0° ≤ α ≤ 30.0° | 0.75µ |
Влияние снежной массы, определение угла наклона любой крыши можно выполнить с помощью онлайн программ калькуляторов на специализированных ресурсах.
- Ветровая нагрузка – давление воздушных потоков на карнизный свес и скат.
Минимальный угол крыши из металлочерепицы определяется по ветровому влиянию на строение. Факторы, оказывающие воздействие на число:
- климатические условия зоны, в которой проходит строительство;
- высота строения;
- тип местности.
По СНиП 2.01.07-85* ветровое воздействие определяют как сумму составляющих:
- Пульсационная сила – показатель, применимый для зданий более 40 м.
- Проектная величина усреднённой составляющей силы ветра на высоте z, Wр = Wо*k*C.
Норматив Wо – постоянная величина, полученная эмпирическим путём на территории России.
| Ветровые районы | ||
| кПа | кгс/м2 | |
| Ia | 0.17 | 17.0 |
| I | 0.23 | 23.0 |
| II | 0.3 | 30.0 |
| III | 0.38 | 38.0 |
| IV | 0.48 | 48.0 |
| V | 0.6 | 60.0 |
| VI | 0.73 | 73.0 |
| VII | 0.85 | 85.0 |
k – коэффициент, корректирующий значение ветровой нагрузки в зависимости от высоты z и типа местности.
| Высота, м | k | ||
| А – пустынная местность, лесотундра, степные районы, открытые побережья искусственных и природных водоёмов | В – лесные, природные насаждения, городские кварталы, территории с искусственными и природными препятствиями h≥10 м. | С – городские кварталы | |
| До 5.0 | 0.75 | 0.5 | 0.4 |
| 10.0 | 1.0 | 0.65 | 0.4 |
| 20.0 | 1.25 | 0.85 | 0.55 |
C – коэффициент аэродинамического влияния, зависящий от склона (α), соотношения вертикали кровли к ширине пролета и вектора ветра.
C1 – параметр ската с наветренного направления. С2 – с подветренного. Положительное значение – воздействие на скат, отрицательное – от поверхности.
Таблица для двухскатной крыши:
| Коэффициент | α, град | Высота кровли / здания | |||
| 0 | 0.5 | 1 | Более 2 | ||
| С1 | 0,0 | 0 | -0.6 | -0.7 | -0.8 |
| 20,0 | 0.2 | -0.4 | -0.7 | -0.8 | |
| 40,0 | 0.4 | 0.3 | -0.2 | -0.4 | |
| 60,0 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | |
| С2 | ≤ 60 | -0.4 | -0.4 | -0.5 | -0.8 |
Определяются промежуточные значения методом интерполяции.
Последняя таблица подтверждает влияние уклона при ветровой нагрузке. Рост параметра повышает «парусность» кровли, возникает вероятность опрокидывания конструкции. Снижение показателя – ветер стремится приподнять и сорвать стропильную систему. Расчеты сил от влияния природных факторов должны выявлять минимальный и оптимальный угол.
Расчет минимального угла наклона мансардной крыши выполняют, если чердачное пространство планируется сделать жилым. Помещение должно иметь достаточную высоту потолка, что влечет увеличение уклона ската.
Определение показателя минимально допустимого угла учитывает:
- форму крыши и вид стропильной системы;
- желаемую высоту помещения (по СНиП не менее 2,5 м);
- длину пролета.
Примерный расчет минимального уклона кровли на примере двухскатной крыши:
- a – расстояние от конька до стропила, b – вертикальный параметр помещения. Расстояние от перекрытия до конька: a + b;
- (a + b) : ½ c – наклон в относительных единицах (выше приведена таблица перевода).
Пример: a = 2,5 м, b = 2,2 м, ½ *c = 5 м; a + b = 4,7 метра. Для угла наклона односкатной крыши длина пролета на ½ не умножается.
Величина: 4,7 : 5 * 100 = 94 %, соответствует по таблице α = 44°. В относительных единицах: 4,7/5 = 1/1,06.
Более точные вычисления позволит выполнить теорема Пифагора с использованием тригонометрической функции: tg (α) = (a + b)/ ½ с = 0,94. По таблице Брадиса находим эмпирические данные. Определение минимального уклона черепицы необходимо проводить с учетом влияния силы ветра и массы снега.
Источник