Оптимальный наклон односкатной кровли

Как правильно рассчитать угол наклона односкатной крыши и чем опасен неверный расчет

18.02.2017 7,985 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:

1. Вентилируемые. Такой тип кровли используется в том случае, если объект будет закрытого типа. При этом, значение наклона кровли будет находиться в диапазоне от 5 до 20%. При возведении такого кровельного покрытия оставляется специальный зазор между слоями теплоизоляции и гидроизоляции.
2. Не вентилируемые. Данный тип кровли используется для зданий открытого типа, а значение наклона будет составлять от 3 до 6%.

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

Если наклон крыши будет составлять 30 0 , то сила воздействия снега будет составлять 50 килограмм на каждый квадратный метр. Если увеличить угол односкатной крыши до 45 0 , то вероятнее всего снег не будет задерживаться на кровле.

Именно поэтому, данное значение следует выбирать, исходя из региона проживания, т.е. ориентируясь на количество выпадаемых осадков.

При этом, если вы хотите, чтобы снег сходил с кровельного покрытия самостоятельно (хотя бы какая-то его часть), то минимальное значение наклона должен составлять 10 0 . Максимальное значение — это 60 0 .

Как бы то ни было, владельцы домов с односкатными крышами каждый год осуществляют самостоятельную уборку кровли от снега, чтобы снизить нагрузку на крышу.

Нагрузка от снега

Нагрузки от ветра

Конструкция односкатной крыши такова, что делают ее всегда низкой частью к подветренной стороне, чтобы снизить нагрузку от ветра.

Нагрузка 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:

• Шифер, черепица или любой другой штучный материал может использоваться на крыше, минимальное значение наклона которой составляет 22 0 .
• Если вы применяете рулонные материалы, то тут имеет значение количество слоев. Двухслойное покрытие потребует не менее 15 0 , а если материал будет стелиться в три слоя, то хватит от 2 до 5 0 .
• Если используется профнастил, то минимальный угол наклона должен составлять 12 0 . Если данное значение будет меньшим, то потребуется дополнительная работа в виде проклейки стыков для лучшей герметизации.
• Угол при металлочерепице составляет 14 0 .
• Угол при ондулине ровняется 6 0 .
• Мягкая черепица потребует не менее 11 0 наклона.

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.

Если в вашем регионе наблюдается большое количество снега, то значения должны составлять 45-60 0 . Если вы находитесь в умеренной зоне, то параметры будут следующими — 5-60 0 . Конечно, нужно учитывать также минимальный угол наклона, в зависимости от используемого материала.

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:

Вот примерный расчет. Допустим, мы применяем обычную черепицу, поэтому минимальный угол наклона составляет 22 0 . Берем для расчета 25 0 — значение Q.

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.

Если вы живете в «снежной» местности, то односкатная крыша должна быть достаточно крутой, т.е. в пределах 45 0 .

В таком случае, снег не будет задерживаться на крыше, что значительно снизить нагрузку на кровлю.

Если в вашем регионе снег падает не слишком обильно, то достаточно и 25 0 .

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.

Источник

Угол наклона

Угол наклона оказывает прямое влияние на характеристики и стоимость возведения односкатной крыши, ошибки при его расчете и реализации крайне трудно или невозможно исправить.

При сомнении в своих знаниях определение этого параметра доверяют специалистам, при отсутствии такой возможности к расчету приступают после сбора всех динамических и статических нагрузок и выбора кровельного покрытия.

Какой наклон ската должен быть, сколько в градусах и процентах?

По нормам угол наклона данной конструкции варьируется от 10 до 60 °, эта же единица измерения считается традиционной и чаще встречается в расчетах.

Помимо градусов, в технических справочниках и СНиП угол наклона может указываться в процентном соотношении.

100 % соответствует угол в 45 °, т.е. 1% равняется 27 градусным минутам, а 1° ≈2,22%. Быстрый перевод одной единицы в другую выполняется с помощью таблиц или онлайн-калькуляторов.

При подборе этого параметра важно понимать разницу между предельными нормативными (чаще всего – минимальными) и оптимальным значением.

Первые указываются и соблюдается на этапах проектирования и монтажа с целью обеспечения безопасной и надежной эксплуатации. Второй, выполняя установленный нормами предел, выбирается исходя из назначения постройки, возможностей и предпочтений будущего владельца и других соображений.

Понять разницу помогает статистика: при возведении крутой односкатной кровли нагрузка на стропила возрастает как минимум на 30% в сравнении с малоуклонной. Итоговая смета в таких случаях возрастает в 1,5 раза. На крышу с наклоном около 55-60° и вовсе уходит в 2 раза больше материалов со всеми вытекающими последствиями.

Но это не значит, что односкатные кровли с минимальным уклоном оптимальны, при их заложении существенно ограничен выбор кровельных покрытий и ужесточаются требования к обрешетке. В то время как на крыши с уклоном в пределах 15-20 ° эти ограничения не распространяются.

Почему важно знать оптимальный угол наклона односкатной крыши, каким должен быть, расскажет эта статья.

Факторы, влияющие на уклон односкатной крыши

Оптимальное значение подбирается с учетом ряда факторов, включая:

1. Назначение постройки и потребность в ее утеплении и вентилировании.
2. Снеговых, ветровых и других атмосферных нагрузок в регионе.
3. Смешанные нагрузки (потребность в размещении тяжелых предметов или перемещении по поверхности крыши).
4. Герметичность и правила монтажа выбранных кровельных покрытий.
5. Соображения дизайна и бюджета. В теории крыши с большим уклоном лучше переносят нагрузки (за исключением ветровых), но при таком исполнении резко растет смета и нагрузка на стропильную систему и мауэрлат. При этом большинство современных кровельных материалов привлекательнее выглядят на крутых скатах.

Тип строения и его назначение

Односкатные крыши закладываются на постройках любого типа, включая уличные конструкции без стен (беседки, террасы, навесы).

В неотапливаемых и нежилых постройках крышу выгоднее делать холодной или утепленной, но не вентилируемой.

Угол уклона в таких случаях может быть любым (от 6 ° и выше), но в целях экономии его делают минимально возможным (но не в ущерб герметичности!). Снег с таких построек чаще всего просто сбрасывают вручную.

При выборе наклона крыши редко посещаемых дач, бань, гаражей рекомендуемый минимум составляет 10-15°, но окончательное решение принимается исходя из климатических условий региона и типа кровельных материалов. В районах с сильными дождями уклон крыш нежилых построек увеличивают до 25-30 °.

В жилых домах крыша выполняется вентилируемой и утепленной (исключение – дома с утепленными чердачными перекрытиями). Минимальный уклон ската для них составляет 15-20 °, оптимальный – от 25°. Но при планировании обустройства мансарды или использования чердачного пространства уклон должен составлять около 30 °.

Ветровая и снеговая нагрузки

Требования к углу наклона при учете этих нагрузок противоречат друг другу: по нормам в регионах с сильными ветрами его оптимальная величина составляет 20 ° (конструкции с более крутым скатом ветер срывает, пологим – пытается приподнять). При этом самостоятельный сход снега с кровли возможен лишь при наклоне ската в 45 °.

Избежать ошибок помогают климатические карты РФ и СНиП 2.01.07-85, выделяющие зоны с разной силой ветра и ориентировочными снеговыми нагрузками.

По нормам, при средней ветровой нагрузке допускается укладка скатов с углом в пределах 35-45°, в регионах с сильными и частными ветрами оптимальный диапазон варьируется от 15 до 25 °. Помимо этого, при проектировании дома с односкатной кровлей более высокую стену нужно размещать навстречу постоянным однонаправленным потокам.

Влияние ветровых нагрузок усиливается при увеличении площади ската крыши. Взаимосвязь прямая – чем больше площадь, тем выше парусность кровли и риск ее отрыва.

Вес снегового покрова на горизонтальной плоскости также определяется по климатической карте, в горных регионах этот показатель уточняется отдельно в Гидрометцентре. Даже в слабоснежных районах нагрузка от снега на кровлю достигает 56 кг/м2, пропускать эту характеристику при расчете крыши не рекомендуется. При этом вес снега всегда прибавляется к весу самого пирога при малом и среднем уклоне односкатной крыши и игнорируется на скатах с углом от 45°.

Выбрать оптимальное значение в данном случае сложно. Но при отсутствии возможности заложение крутой односкатной крыши в регионах с обильными снегопадами принимаются меры по ее укрепления (нагрузка на стропила неизбежно возрастает), заложению площадок для прохода по поверхности для сброса снега или монтажу дорогостоящих систем снеготаяния и водоотвода.

Отдельное внимание обращается на количество других выпадаемых осадков. Благодаря простому исполнению на односкатных крышах в принципе не задерживаются осадки (более того – из-за ускоренного схода на них всегда устанавливается надежные водосточные желоба). Но в районах с частыми дождями и градом уклон рекомендуют поднимать до 25-30°.

Характеристика материала кровли

При учете показателей герметичности и особенностей монтажа основным ориентиром служит указанный производителями минимально возможный уклон. Одновременно с ним уточняется тип и точный шаг обрешетки, величина нахлеста кровельных материалов по вертикали и горизонтали и минимальное число крепежей на один лист.

Рекомендуемые значения приведены в таблице:

Кровельный материал	Угол наклона ската, °	Дополнительные условия, возможные ограничения
Мягкая кровля и битумная черепица	От 5-11 в зависимости от марки и типа, 15- оптимальное значение	Монтаж исключительно на сплошное основание при любом наклоне. На крутых скатах материал нуждается в дополнительных крепежах, верхний рекомендуемый предел — 25°
Еврошифер или ондулин	5-10 при сплошной обрешетке, 10-15 – разряженной с шагом от 25 до -45 см, >15 при шаге в 60 см	Материал подчеркивает привлекательность односкатных конструкций, но не подходит для парусных и крутых крыш
Профнастил	8-15 при сплошной обрешетке и промазке стыков силиконом, >15 –допускается монтаж на разряженную обрешетку, 20 – оптимальное значение	Шаг обрешетки зависит от толщины и качества листа и варьируется в пределах 20-50 мм у профнастила средней жесткости, 60-100 – высокой. При больших весовых или ветровых нагрузках материал не должен быть тонким
Фальц	Оптимальный диапазон от 7 до 25	Чем ниже уклон ската, тем жестче требования к обрешетке и гидроизоляции
Металлочерепица	Не менее 15, исключения – при допуске производителя и принятие доп.мер. Оптимальный диапазон – 30-35	Требования к шагу обрешетки регламентированы производителем, отклонения не допускаются
Натуральная и композитная черепица	22-30
Асбестоцементный шифер	От 22 до 50

Отдельного упоминания заслуживает парусность кровельных материалов. Чем выше уклон крыши, тем тверже должны быть защищающие ее материалы. Для сравнения: лучшие показатели парусности имеет металлическая и натуральная черепица, худшие – легкий и гибкий ондулин.

Исключение представляет мягкая кровля, но на крутых скатах ее монтаж усложняется (в частности, как минимум в 1,5 раза возрастает число крепежей).

Выбор уклона

Помимо перечисленных выше критериев при выборе этого параметра важно понимать преимущества и недостатки конструкций с определенным уклоном. СНиП относит к скатным крыши с углом от 10 ° и выше, все остальные конструкции считаются плоскими и пологими.

Крутые крыши

Оптимальное, но не бюджетное решение для регионов с обильными снегопадами и осадками. Крутые скаты подчеркивают привлекательность профилированных кровельных материалов и не задерживают осадки и мусор. При выборе материала для их покрытия предпочтение отдается металлической и натуральной черепице.

Малоуклонные

Крыши с малым (10-15) и средним (12-25) наклоном считаются оптимальными по цене и герметичности и успешно покрываются любыми листовыми материалами (в том числе на разряженную обрешетку).

К их однозначным преимуществам относят низкую парусность, простоту возведения и экономию на материалах.

Но в снежных регионах они нуждаются в усилении стропильной системы, очистке или монтаже систем снеготаяния.

Минимальный скат

Данная группа представлена односкатными крышами с наклоном 10-12°. В жилых домах они имеют исключительно сплошную обрешетку и усиленную гидроизоляционную прослойку. При выборе материала для их покрытия предпочтение отдается мягкой черепице или ондулину.

Каким должен быть минимальный угол наклона односкатной крыши, читайте здесь.

Требования к высоте подъема

Высота второй несущей стены или опор стропильных ног рассчитывается по простой тригонометрической формуле (см. ниже) и оказывает прямое влияние на объем пространства под кровлей. В зависимости от способа вентилирования и степени обустроенности выделяют несколько типов конструкций.

Вентилируемые конструкции

Отличительной особенностью таких крыш является наличие вентилируемого пирога с продухами между утеплителем и внешним гидробарьером. Такое исполнение считается обязательным при заложении крыш в домах с постоянным проживанием.

Применение современных стройматериалов позволяет делать весь кровельный пирог дышащим и энергосберегающим без потерь герметичности. Оптимальный наклон при этом варьируется в пределах 5-20°.

Невентилируемые

Крыши без вентзазоров, с плотно примыкающим пирогом – оптимально подходят для открытых личных построек или домов с холодными чердаками. При своевременном уходе снега или небольшом количестве осадков в регионе у уличных построек их наклон может быть любым (вплоть до минимума в 3-6°). Для остальных построек его выбирают на общих основаниях.

Смешанные

Данные конструкции одновременно выполняют функции крыши и чердачного перекрытия.

Такие крыши всегда теплые, но бывают как вентилируемыми, так и невентилируемыми или частично продуваемыми.

Сложная схема (в ряде случаев конструкции заливаются стяжкой) и дорогостоящие материалы позволяют укладывать смешанные кровли с околонулевым уклоном, исполнение считается стильным и современным.

Но как любые малонаклонные или плоские крыши такие конструкции нуждаются в очистке от снега в зимнее время и отводе воды – в остальные сезоны.

Расчет показателя

Формирование выбранного угла наклона выполняется простым поднятием противоположной стены или размещением на ней опор с нужной высотой. В простом приближении высота подъема находится по формуле L=H∙tgA, где:

• Н – длина стены между нижней и верхней точкой;
• А – выбранный угол наклона односкатной крыши.

Длина стропильной ноги определяется как Lc=L/sinA, формулы работают в обратном порядке (зная параметры стропильной конструкции можно проверить или рассчитать угол наклона крыши).

В процентном соотношении найти угол ската проще, для этого достаточно разделить высоту односкатной кровли на длину стены заложения (L/H) и умножить полученное значение на 100. Результат переводится в градусы с помощью таблиц.

Как производится расчет угла наклона односкатной крыши, читайте в этой статье.

Несоблюдение нормативов и последствия

Ошибки при расчете нагрузок, игнорирование требований СНиП и инструкции производителей кровельных материалов относят к грубым нарушениям технологии.

Последствия проявляются в:

1. Протечках на участках стыков при выпадении осадков свыше нормы (а в особо сложных случаях – и при стандартной эксплуатации).
2. Продавливании крыши под весом снега и росте нагрузки на стропила.
3. Деформировании или срыве кровельных покрытий при резких или сильных порывах ветра.
4. Ухудшении теплоизоляционных свойств утеплителя из-за частых протечек или недостаточной вентиляции пирога.
5. Появлении на крыше мха (проявляется при малом наклоне, северном направлении ската или повышенной шероховатости покрытий).
6. Лишним тратам при возведении или ремонте односкатной кровли.

Заключение

Большинство специалистов при выборе оптимального угла наклона таких конструкций рекомендуют ориентироваться на климатические условия в регионе. В районах с обильными снегопадами лучше себя показывают крутые кровли.

Влияние ветров ослабляется путем размещения ската с подветренной стороны (самая высокая стена противостоит сильным потокам) и выбором кровельных материалов с низкой парусностью.

При отсутствии возможности заложения достаточно крутой крыши заранее принимаются меры по подготовке площадок для прохода и сброса снега вручную.

Источник