Ранее мы обсуждали, что при проектировании односкатных крыш высота стен может различаться. Это делает уклон односкатной крыши зависимым от процесса сооружения самих стен, на которые будет в дальнейшем установлено покрытие крыши.
Какой уклон крыши должен быть у дома?
Уклон кровли — это угол наклона плоскости скатов в отношении к горизонтали, и он определяется на этапе проектирования.
Уклон крыши определяется тремя основными факторами:
- количество снега, ожидаемого в зимний период;
- сила ветра в данной местности;
- особенности используемого материалов для кровельного покрытия.
Кроме этих основных критерия, есть еще дополнительные условия, которые необходимо учитывать:
- цель использования чердака — будет ли он эксплуатироваться или отапливаться;
- площадь кровли;
- конструкция крыши, а также количество скатов;
- расположение дома относительно направлений преобладающих ветров.
Также учитывается общая высота здания и его месторасположение. Например, если строительство происходит в регионе с резко меняющимся рельефом и большими перепадами высот, нагрузки могут компенсироваться соседними холмами или складками. На идеально горизонтальной поверхности все нагрузки имеют максимальное значение.
Особенности
Уклон крыши сильно влияет на те нагрузки, которые должны выдерживать стены и фундамент дома. Основная особенность заключается в том, что условия выбора уклона находятся в состоянии противоречия. Чем меньше угол наклона, тем экономичнее использование строительных материалов.
Однако в этом случае снеговые нагрузки будут наибольшими, поскольку на пологих крышах снег не будет самопроизвольно сходить. Увеличение угла наклона создает условия для естественного схода снега, но при этом значительно увеличивается давление ветра на крышу, что может быть опасно. Снег — это явление, обусловленное только временами года, тогда как сильный ветер может возникнуть в любое время года.
Таким образом, поиск оптимального угла наклона становится задачей нахождения компромиссного решения, которое будет обеспечивать минимальные потери как по затратам, так и по прочности конструкции.
Виды
Существует множество типов конструкций крыш, разработанных с учетом различных условий эксплуатации. В каждом регионе можно выделить свои оптимальные формы кровли. Наиболее распространенные виды включают в себя:
Односкатная крыша
Часто используется в южных странах, где снегопады абсолютно отсутствуют. Угол наклона может быть минимальным.
Двускатная крыша
Это стандартный вариант для европейских и северных государств, использующий два ската.
Шатровый тип
Такая крыша имеет скаты, сходящиеся в одну точку наверху. Это наиболее экономичный вариант с точки зрения расхода строительных материалов, хотя конструкция стропильной системы в этом случае довольно сложная.
Вальмовая крыша
Это разновидность шатровой крыши с длинными скатами, которые соединяются в продольной линии.
Сводчатая (купол)
Данный тип использовался до появления бетонных плит перекрытия и на сегодняшний день фактически не применяется.
Многощипцовая крыша
Это сложная и визуально привлекательная конструкция, состоящая из множества ребер и примыканий.
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: Теплоизоляция кровли — выбор, расчет, цены на монтаж и материалы
Все данные разновидности могут иметь разный угол наклона скатов, что зависит от предполагаемых нагрузок и условий эксплуатации крыши.
Влияние климата
Климатические условия существенно влияют на угол наклона кровли. Ключевыми факторами здесь являются:
- интенсивность ветра;
- величина снеговой нагрузки.
Количество дождевой воды не оказывает критического влияния, так как она быстро стекает с крыши. Основная проблема заключается в накоплении снега, создающем статичную нагрузку на стропила и на опорную конструкцию в целом.
В чем измеряется угол уклона крыши?
В геометрии углы измеряются в градусах. Строители измеряют уклон крыши в процентах и градусах. Обычно проценты используются в рабочей документации, а градусы — в расчетах при проектировании.
Градусы указывают угол между плоскостью ската и горизонтом, а проценты указывают отношение высоты конька к длине одного ската, умноженное на 100. Измерение уклона в процентах упрощает практические работы, так как дает точные значения для строительно-реперных точек.
Для работы на стройплощадке зачастую сложно использовать транспортир или угольник, однако, легко можно обеспечить необходимую высоту конька. Более того, значения угла в процентах и градусах взаимосвязаны, и зная одно из значений, можно легко вычислить другое.
Для скатных крыш уклон должен превышать 10°. В противном случае конструкцию относят к плоским видам. Плоские крыши обычно лишены традиционной стропильной системы, так как выполняются с применением разуклонки для стока воды. Такие конструкции актуальны в южных регионах, где главной необходимостью является только отвод осадков.
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: Мы — чемпионы ? на всероссийском турнире кровельщиков Уникма-2018
Расчет постоянных и динамических нагрузок
При расчете уклона односкатной крыши в первую очередь учитываются нагрузки, которые могут воздействовать на крышу. Эти нагрузки делятся на постоянные и динамические. К постоянным нагрузкам можно отнести массу кровельного покрытия, дымоходы, антенны, спутниковые тарелки и т.д. — так как они всегда присутствуют на крыше.
К динамическим (переменным) нагрузкам относятся такие, которые возникают время от времени. К ним можно отнести снег, град, а также присутствие людей с инструментами для ремонта. Ветры также могут быть классифицированы как динамические нагрузки, поскольку они могут значительно увеличить парусность крыши.
Нагрузки, вызванные снеговыми осадками
При угле наклона односкатной крыши в 30º, в зимний период один квадратный метр крыши может испытывать нагрузку в 50 кг, что фактически эквивалентно весу одного человека, сидящего на этой площади.
Если увеличить угол наклона до 45º, снег будет меньше задерживаться на поверхности и скорее всего будет сходить самостоятельно, хотя многое в этом вопросе зависит от характеристик кровельного материала. Однако для средне-снежных регионов России достаточно наклона в 30-35 градусов.
Минимальный уклон крыши, чтобы снег мог самостоятельно сходить, равен 10º. Максимально допустимый уклон для таких конструкций составляет 60º, что делает строительство более крутых крыш нецелесообразным.
Владельцы односкатных крыш с недостаточным наклоном часто оказываются в ситуации, когда им приходится самостоятельно очищать крышу от снега, что является сложной и трудоемкой задачей. Поэтому имеется смысл в использовании более качественного кровельного материала и сокращении площади крыши, что также может снизить риск деформации конструкции.
Ветровые нагрузки
Совет:
Избегайте ОШИБОК в расчетах!
Используйте онлайн-калькуляторы — расчеты строительных материалов и конструкций быстро и точно.
Ветреные регионы требуют особого подхода к уклону односкатных крыш, особенно если они покрыты профнастилом. Например, односкатная крыша с углом наклона в 45° должна выдерживать ветровые нагрузки в 5 раз превышающую те, которые действуют на крышу с углом 11°. Поэтому важно строить односкатные крыши с учетом того, чтобы наклонная часть располагалась к подветренной стороне.
Смешанные нагрузки
Важно помнить о необходимости учёта сочетания краткосрочных факторов с постоянными нагрузками для односкатной крыши. Это критически важные величины, которые могут оказывать значительное воздействие на стропильную систему. Многие владельцы зданий не предполагают серьезные проблемы, основываясь на том, что крыша сможет выдержать снег и, следовательно, будет выдерживать любые ветровые нагрузки.
Представьте, что несколько человек под сильным ветром во время снегопада оказались на крыше. Сможет ли она выдержать одновременно несколько человеческих тел, снежные осадки и ветер? Как правило, это может привести к различного рода инцидентам.
Определяемся с минимальным уклоном односкатной крыши
При решении вопроса о том, какой должен быть уклон односкатной крыши, необходимо учитывать, что диапазон углов может варьироваться от 6 до 60 градусов. Выбор уклона будет определяться с учетом региона, где планируется строительство. Если вы не хотите сталкиваться с проблемами, связанными с обрушением снега с крыши, вам стоит рассмотреть возможность строительства крыши с более крутым скатом. В то же время, если основным фактором является защита от сильных ветров, стоит задуматься о крыше с более пологим уклоном. Также вы должны учитывать свои эстетические предпочтения.
Односкатные крыши с большим уклоном
Чем выше угол наклона такой крыши, тем быстрее вода будет сбрасываться в желоба. Снег и прочее накопление не будут скапливаться, что продлевает срок службы кровельного материала. Эстетически такая крыша также выглядит более привлекательно, что важно для многих владельцев домов.
Крыши односкатного типа с небольшим уклоном
С другой стороны, крыши с небольшим уклоном сталкиваются с проблемами стекания дождевой и талой воды, что может привести к формированию застойных явлений, задержке льда в стоках и накоплению грязи. Эти крыши подвержены быстрому обрастанию мхом и другим растительностью, особенно если кровельный материал шероховатый.
Для определения подходящего угла наклона односкатной крыши необходимо предусмотреть такую конструкцию, чтобы осадки и талая вода могли легко стекать и не задерживались. При низком уклоне вся эта вода будет собираться в углублениях, и со временем проникает внутрь, вызывая сырость, повреждение утеплителя и ржавление металлических частей конструкции крыши.
С другой стороны, меньший наклон может обеспечивать более привычную кубическую геометрию внутренних помещений, которая воспринимается легче и может быть менее сложной в использовании. Однако они будут требовать больше гидроизоляции для предотвращения попадания воды в стропильную систему. Для этого могут использоваться защитные покрытия, такие как мембраны или рулонная изоляция.
При минимальном угле крыши с одним скатом
Иногда односкатные крыши с наклоном всего 3-5 % строятся в инверсионной конфигурации. Это означает, что такая поверхность может выдерживать дополнительные нагрузки — по ней можно безопасно передвигаться, использовать для свободы сада или как открытую террасу. Угловой наклон крыши также может быть рассчитан, чтобы перенаправлять airflow и отводить скапливающиеся осадки в нужном направлении (для этого могут использоваться калькуляторы углов наклона).
Односкатная крыша: особенности, виды, онлайн-калькулятор
Крыша является одним из наиболее сложных и дорогостоящих компонентов при строительстве зданий, поэтому ее проектированию уделяется особое внимание. Чтобы сократить затраты, многие выбирают односкатную крышу. Однако это действительно простой и экономичный вариант, или он может принести неожиданные недостатки? Давайте разберемся.
Как уже упоминалось, односкатная крыша имеет одну наклонную плоскость и использует стропильную систему наслонного типа. Фактически такая крыша представляет собой один скат, который опирается на несущие стены, высота которых может различаться. Другая возможность заключается в том, чтобы формировать уклон с помощью стропильной системы, что обеспечивает наличие чердачного пространства под крышей. Ранее односкатные крыши использовались в основном для вспомогательных построек, таких как летние террасы, гаражи или сараи. Однако в последние годы такие крыши стали популярными и для жилых построек. Особенно часто односкатные крыши встречаются в домах, построенных в минималистском и современном стилях. Односкатное покрытие позволяет достичь оригинального внешнего вида всей постройки, а за счет высоких углов скатов, панорамного остекления и разнообразных фасадных материалов можно значительно разнообразить внешний вид здания.
Отличия от плоской крыши
Систему односкатной крыши часто путают с плоской кровлей, однако на практике между этими решениями есть значительные различия. Основные отличия заключаются в следующем:
- Бесчердачные. Наиболее доступным вариантом являются бесчердачные крыши, которые одновременно служат и перекрытием. В этом случае высота стен здания должна отличаться с обеих сторон. Стропила укладываются прямо на стены (иногда это происходит на опорный брус). Необходима гидрозащитная мембрана, после чего выполняется обрешетка и укладывается кровельное покрытие. В итоге получается потолок с характерным наклоном: чем сильнее угол, тем ярче выражена его перекос. Обычно такое кровельное решение применяется для небольших домов или для вспомогательных конструкций, поскольку стропила длиной более 4–4,5 м требуют дополнительного укрепления. Кроме того, в больших зданиях отсутствие чердака может стать фактором, ограничивающим использование.
- Чердачные. Это также более дорогостоящее, но более привычное решение. Стропильная система такой крыши схожа со стропилами двухскатной крыши, в основании также присутствует утепленное перекрытие, а в лице конструкции — фронтон. Преимущество чердачной крыши заключается в том, что потолки в таких домах ровные, а стены имеют равную высоту. Утеплитель укладывается на уровне нижней стены, или наклон задается через фронтон. Как правило, в жилых домах крыши без утепления не строятся, поэтому стропилина дополнительно отделывается специальной мембраной. Дома с односкатной крышей и чердаком считаются более практичными, поэтому такие конструкции пользуются спросом.
Преимущества и недостатки
Популярность односкатной крыши можно объяснить рядом ее преимуществ, среди которых важно отметить:
Особенности крыш с различными углами наклона
Существует много различных типов крыш с разнообразными углами наклона. Высокий уклон может привести к увеличению транспортных и трудозатрат на кровельные работы. Углы наклона требуют улучшенных стропильных систем, что также негативно сказывается на смете. Однако такие крыши удобнее по сравнению с плоскими в плане активного схода снега и требуют менее частой чистки вручную. Небольшие скаты, в отличие от крутых, могут не предоставлять возможности для обустройства жилого чердака или мансарды. Рассмотрим особенности различных типов кровли.
Плоские
Это конструкции с минимальными углами наклона — всего 5 градусов. Эти крыши отличаются высокой устойчивостью к ветровым нагрузкам. Ветровые потоки обтекают конструкцию, что снижает риск ее срыва. Кроме того, плоские крыши не требуют установки конька, что экономит время и ресурсы.
Однако у плоских кровель есть и серьезные недостатки. Они подвержены повышенным снеговым нагрузкам, так как отсутствие уклона приводит к накоплению снега, отрицательно влияющему на покрытие и стропила. Поэтому зимой необходимо регулярно очищать такие крыши от снега. Плоские конструкции не допускают строительства мансард или чердаков, максимум — низкие помещения для хранения.
Малоуклонные
Угол наклона таких крыш варьируется от 5 до 30 градусов, благодаря чему можно организовать чердак, хотя и небольшой. Эти конструкции показали хорошую надежность на предмет утечек — вероятность их появления значительно ниже по сравнению с плоскими, так как влага стекает естественным образом. Но не стоит забывать о необходимости герметизации стыков; при угле наклона выше 12 градусов, например 20°, необходимо использование качественных герметиков. Устойчивость к ветровым нагрузкам в этом случае средняя.
- Снеговая нагрузка на такие крыши несколько выше средней, и зимой предстоит очищать крышу от снега.
- Крыши с таким уровнем наклона могут быть как у двухскатной, так и у вальмовой конструкции, что увеличивает затраты на покупку кровельного покрытия.
Крутоуклонные
Для таких крыш угол наклона составляет более 30 градусов. Они минимально подвержены утечкам, так как осадки сходят естественным образом, что позволяет избежать герметизации при укладке покрытий. Поэтому снеговая нагрузка также остается на низком уровне. Такой наклон позволяет создавать мансарды, где взрослый человек может свободно стоять.
Однако существует и серьёзный минус: крыши с высоким наклоном подвержены высоким ветровым нагрузкам. Сильный ветер, например, ураган, может опрокинуть такую крышу. Также увеличивается расход материала при строительстве и появляются сложности с установкой, так как работать на крутой поверхности без опыта бывает непросто.
Общая технология расчета уклона
Теперь давайте рассмотрим, как можно рассчитать угол наклона крыши в градусах. Для этого существует формула:
I – искомый параметр;
H – высота стропильной системы;
0,5 – поправочный коэффициент, который используется для определения разницы между двумя катетами треугольника.
Теперь подробно рассмотрим, как рассчитать угол наклона для односкатной и двускатной крыши.
Односкатные
Для расчета угла наклона односкатной крыши можно использовать базовую формулу, но без поправочного коэффициента. Она будет выглядеть так:
Рассмотрим пример расчета угла односкатной крыши, ширина которой равна 12 метрам, а высота — 4 метрам.
I = 4 / 12 х 100 = 33,3%
Теперь необходимо перевести это значение в градусы. Существуют таблицы пересчета, с которыми легко можно определить градусное значение на основе процентного.
В нашем примере уклон составит 19 градусов. Используя методику и таблицы, вы можете легко расчитать угол наклона односкатной крыши и в процентах, и в градусах.
Двускатные
Для того чтобы рассчитать угол наклона двускатной крыши, вам не потребуется использовать калькуляторы. Используйте базовую формулу без модификаций. Приведем пример. Если высота конька составляет 2 метра, а ширина — 8 метров, то:
I = (2/(0,5 х 8))×100 = 50%.
Определите значение угла в градусах, обращаясь к уже известной таблице. Это будет 27 градусов.
Чтобы избежать ошибок, также можно использовать специальные калькуляторы, которые позволяют одновременно задавать основные параметры и производить необходимые вычисления.
Минимальный угол наклона односкатной крыши
Определение минимального угла наклона односкатной крыши зависит от уровня осадков, который может варьироваться для разных регионов.
Если вы проживаете в снежном регионе, крыша должна быть с более крутым уклоном, например, до 45°. Это позволит снегу не задерживаться и снизит нагрузку на конструкцию.
Если осадки незначительны, достаточно наклона и в 25°.
В противоположной ситуации для регионов с сильными ветрами необходимо строить крыши с более пологим уклоном для минимизации нагрузки от ветра.
Также имеет значение тип используемого кровельного материала, о чем мы говорили ранее. Больше информации о минимальных углах и их расчете можно прочитать здесь.
Оптимальный угол наклона односкатной крыши из профнастила
Мы уже обсудили, что уклон односкатной крыши непосредственно зависит от уровней осадков в регионе и типа применяемых кровельных материалов.
Профнастил относится к материалам, имеющим свои особенности, включая наличие множества слоев с различной толщиной и высотой волн.
Согласно СНиП, минимальный уклон для кровли, покрытой профнастилом, должен составлять не менее 12 градусов. рекомендации также определяют оптимальный угол наклона на уровне 20 градусов.
Ранее односкатные крыши воспринимались как что-то подходящее только для гаражей или других нежилых помещений. Однако в последнее время ситуация меняется, и такие крыши становятся всё более популярными. Множество людей отмечают, что в случае выбора такого типа кровли, можно достичь более оригинального внутреннего дизайна, даже если он требует больше усилий для отделки.
Тем не менее, это не останавливает тех, кто ценит не только надежность, но и привлекательный внешний вид своего дома.
