Оптимальный угол двускатной крыши

Как определить оптимальный угол наклона двускатной крыши

Профессиональным строителям хорошо известно, что угол наклона двускатная крыша должна иметь максимально подходящий к условиям эксплуатации. Не стоит думать, что это проблема только эстетического характера. Уклон двускатной крыши зависит от множества других факторов.

Содержание

Видео о конструкции и правилах монтажа скатной крыши ↑

Каким должен быть оптимальный уклон ↑

Этот показатель измеряют в градусах от горизонтальной линии. Считается, что он может варьироваться от 5 до 60 градусов. Разброс довольно велик, поскольку пять градусов образуют практически плоскую крышу, а кровля с уклоном в 60 градусов может оказаться слишком крутой. На невысоком здании крыша с большим уклоном может смотреться совершенно не пропорционально.

На эту тему среди профессиональных кровельщиков ходит байка, которая вполне может оказаться правдой. Говорят, некоторые клиенты подбирают уклон ската «на глазок». Рабочие, вооружившись длинными досками, отправляются на крышу и ставят их как стропила, а будущий домовладелец оценивает результат визуально, отдавая команды «выше», «ниже» и т. д.

Разумеется, настоящие специалисты поступают иначе. Они прекрасно знают, что выбирая уклон двускатной крыши, следует учесть:

• прогнозируемую снеговую нагрузку;
• количество дождевых осадков;
• возможные ветровые нагрузки;
• тип кровельного материала;
• толщину кровельного пирога и т. п.

Совет : Выбирая угол уклона двускатной кровли, следует помнить, что от его размеров зависит площадь ската, а значит и количество кровельного материала. Таким образом, увеличение этого показателя влечет закономерное повышение стоимости кровельных работ и затрат на материалы.

Почему нужно учесть погодные условия ↑

Самый коварный враг любой крыши — осадки. Прежде всего, это снег, который оседает на поверхности кровельного материала, нагревается, тает и проникает в малейшие щели. Немало опасности представляют для кровли и проливные дожди. Чем выше угол наклона крыши, тем быстрее осадки ее покидают, тем меньше воздействие влаги.

Казалось бы, оптимальный угол наклона двухскатной крыши должен быть достаточно большим, однако все не так просто. Жители ветреных районов хорошо знают, что с ростом значения уклона кровли растут размеры ската, а значит, и парусность крыши. В местностях, открытых всем ветрам, слишком крутой уклон ската может сослужить плохую службу, поскольку парусность конструкции возрастет. Поэтому чаще всего россияне выбирают для своих домов конструкции с уклоном 11-45 градусов. Самые популярные цифры обычно находятся в пределах от 35 до 40 градусов.

Требования производителей кровельных материалов ↑

Все профессиональные кровельщики строго придерживаются рекомендаций производителей кровельных материалов в отношении минимального угла наклона ската. Дело в том, что скопившийся на крыше снег может оказаться слишком тяжелым, элементы кровли под его весом деформируются. Из-за этого появляются небольшие щели, в которые просачивается влага, вскоре крышу понадобится ремонтировать.

В зависимости от типа кровельного материала изготовители устанавливают следующие нормы минимального уклона крыши:

• Для наборных элементов, таких как черепица или шифер, этот показатель должен составлять не менее 20 градусов;
• Профнастил можно укладывать на скаты крыши с уклоном 12 градусов или больше;
• При использовании рулонных кровельных материалов минимальный уклон зависит от количества слоев: чем их больше, тем меньше может быть уклон. Двухслойное покрытие можно применять при уклоне не менее 10-15 градусов, а вот рулонные кровли, уложенные в три слоя, вполне пригодны для пологих крыш с уклоном всего 2-4 градуса;
• Для ондулина приемлемым является минимальный показатель в 6 градусов;
• Металлочерепицей укрывают конструкции с уклоном не менее 14 градусов.

Совет : Минимальный угол наклона — не единственный показатель, который следует учесть при проектировании кровли. Необходимо рассчитать несущую способность всех элементов каркаса крыши и убедиться, что стены и фундамент выдержат нагрузку. Лучше всего поручить это задание профессиональному архитектору.

Если нужны расчеты: две простые формулы ↑

Нередко при составлении проекта крыши необходимо произвести расчеты, которые связаны со значением уклона кровли. Для этого обычно используют две простые формулы из школьного курса геометрии и понятия синуса и тангенса угла.

Чтобы вычислить значение наклона крыши в градусах, следует измерить высоту конька и длину торцевой стены. Последнюю цифру нужно разделить пополам. Затем можно воспользоваться формулой:

Тангенс угла наклона = Половина длины торцевой стены / Высота конька

Определив тангенс, можно вычислить и значение угла в градусах, например, воспользовавшись таблицами Брадиса или специальным инженерным калькулятором, в котором встроены соответствующие функции.

Если требуется вычислить длину стропильной ноги, следует узнать синус угла наклона, а затем разделить на эту цифру значение высоты конька, т. е.:

Длина стропильной ноги = Высота конька / Синус угла наклона кровли.

Хотя конструкция двускатной кровли считается самой простой в исполнении, на практике начинающий кровельщик может обнаружить множество «подводных камней». Поэтому не стоит пренебрегать рекомендациями специалистов еще на стадии проектирования. А чтобы получить гарантированно надежный результат, следует воспользоваться услугами бригады профессиональных кровельщиков.

Оптимальный угол наклона двухскатной крыши и чем опасен неверный подбор угла

Двухскатная крыша — одна из наиболее часто используемых конструкций кровли, имеющая две наклонные плоскости, разделенные ребром — коньком.

Скаты могут быть как одинаковые, создающие в поперечном сечении равнобедренный треугольник, так и разные, имеющие различные углы наклона и площадь.

Кроме того, распространена мансардная конструкция двухскатной крыши, когда скаты состоят из двух плоскостей с разным углом наклона.

Такая конструкция позволяет более эффективно использовать чердачное пространство в хозяйственных или жилых целях.

Основным преимуществом двухскатных крыш считается простота сооружения и надежность в эксплуатации, отсутствие или малое число ендов или разжелобков, способствующих скоплению воды или снега.

Конструкция в целом обеспечивает оптимальное распределение веса стропил и кровли на стены, способствуя максимальному сроку службы крыши.

Подробно о том, как сделать двускатную крышу самому вы прочитаете здесь.

Какие силы воздействуют на стропила и кровельное покрытие

В течение срока эксплуатации крыша постоянно испытывает нагрузки разного рода. Проблема состоит не в их наличии — этот вопрос легко решается усилением стропильной системы. Дело в разнообразии и в неравномерности этих нагрузок.

Постоянная и неизменная — вес кровельного пирога и собственно кровли, они создают непрерывное давление на элементы стропил за счет своего веса. К дополнительным относится ветровая нагрузка и вес выпадающих осадков.

Если в регионе преобладают умеренные ветра определенного направления, то разовый порыв ураганной силы может причинить значительный урон или вовсе сорвать крышу. В зимнее время при аномально большом количестве выпавшего снега нагрузка на кровлю может превысить допустимые значения, что чревато деформациями или нарушением целостности покрытия и образованием протечек.

Бороться с такими природными проявлениями можно только профилактическими мерами:

• Созданием запаса прочности при расчетах.
• Учетом преобладающих в регионе ветров, их силы и направления.
• Учетом среднегодового количества осадков, их состава и качественных показателей.
• Правильным выбором угла наклона скатов.

Выбор правильного угла наклона скатов — один из самых действенных приемов нейтрализации вредных воздействий на стропильную систему. Он позволяет снизить давление снега за счет исключения его скапливания, отрегулировать ветровую нагрузку за счет уменьшения парусности кровли и обеспечить сток дождевой воды, исключая ее замерзание в ночное время в осенний период.

Ветровые нагрузки на стропильные системы

Зависимость угла наклона от выбора кровельного материала

С точки зрения экономии материала и снижения парусности кровли, угол наклона скатов должен быть минимален.

При этом, слишком пологая крыша будет удерживать большие массы снега или препятствовать эффективному оттоку воды.

Но самым главным критерием выбора угла наклона является кровельный материал.

Его характеристики определяют оптимум, основываясь на таких показателях:

• Жесткость. Величина, определяющая допустимый вес или давление на поверхность без вызывания деформаций.
• Пластичность. Способность материала менять форму под воздействием нагрузок без разрушения.
• Водонепроницаемость. Впитывание воды способствует быстрому разрушению материала.
• Качество поверхности. Снеговые массы легко сходят с гладких поверхностей, освобождая кровлю от давления. При этом, сход больших объемов может причинить определенный вред людям или имуществу, оказавшимся в зоне падения снега.

Исходя из этих параметров, для каждого типа кровельного материала существуют свои пределы наклона скатов. Несколько упрощая, можно сказать, что материалы с более гладкой и водонепроницаемой поверхностью допускают наименьший угол наклона, а более шероховатые и впитывающие воду — требуют более крутого наклона. В основном, преобладают значения от 20° до 45°.

Зависимость угла от угла и кровельного материала

Как измерить угол наклона двухскатной крыши

Прежде всего, следует определиться, что такое угол наклона. Это угол между плоскостью ската и горизонталью.

Наклон скатов принято измерять в градусах или в процентах. Если с градусами все понятно, то проценты получаются из отношения высоты конька над перекрытием верхнего этажа к половине ширины здания.

Использование процентов введено для простоты — сложные тригонометрические расчеты чреваты ошибками, а разделить одну величину на другую проще и точнее. Тем не менее, часто прибегают к помощи таблиц Брадиса, чтобы узнать точное значение в градусах.

При расчетах угла наклона ломаного ската используются значения, относящиеся к определяемым участкам. Это относится как к ширине — учитывается та часть, которая накрывается участком кровли, так и к высоте над перекрытием.

Это касается как определения нагрузок и мощности несущих элементов, так и расчета необходимого количества материала.

Как измерить угол двускатной крыши

Минимальный угол наклона двухскатной крыши

Необходимо сразу определиться с правильным пониманием термина «минимальный». Имеется в виду наименьшее допустимое значение угла наклона кровли с учетом ветровой и снеговой нагрузки.

Именно в этом моменте кроются многие сложности: указанные величины в разных регионах сильно отличаются друг от друга, поэтому необходимо знать среднегодовое количество осадков, объемы снега и его качественный состав (мокрый снег гораздо тяжелее сухого и может стать причиной разрушения неправильно рассчитанной крыши).

Кроме того, следует иметь представление о преобладающих ветрах, их силе и направлении и, что особенно важно, о наличии в регионе периодических порывов ветра ураганной силы.

Учитывая эти обстоятельства, минимальный угол может быть определен как наименьшее значение, заявленное в СНИПах с поправкой на климатические условия. Специалисты однозначно рассматривают для скатных крыш минимум в 20°, который применяется лишь для нежилых или неиспользуемых чердаков.

Поиск минимального угла

Оптимальный угол наклона двухскатной крыши

Угол правильной двускатной крыши лежит в пределах 20°-45°, что соответствует разбросу значений свойств материала и усредненных климатических параметров.

Следует иметь в виду, что рекомендуемые значения могут быть непригодны для данной местности или проекта, поэтому всякий раз надо рассчитывать угол двускатной крыши по конкретным имеющимся данным.

Угол наклона двухскатной крыши — важный показатель, влияющий на долговечность и целостность всей постройки, и относиться к нему как ко второстепенному фактору нельзя.

Учет всех возможных нагрузок, как постоянных, так и разовых экстремальных, поможет обеспечить сохранность и комфорт вашего дома.

Более точные значения выбираются исходя из таких факторов, как::

• Назначение чердака.
• Используемое кровельное покрытие.
• Климатические условия.

Оптимальный угол наклона двускатной крыши

Полезное видео

Рекомендуем просмотреть видео-инструкцию по установке двускатной крыши:

Как рассчитать угол наклона крыши

Надежность любого здания, а также комфортность проживания в нем, зависят, главным образом, от того, насколько качественно устроена его крыша.

А одним из критериев качества кровли является ее наклон.

Поскольку от его величины зависит и количество кровельного материала, то выбор угла наклона и его предварительные расчеты производят до начала закупки выбранного кровельного материала.

Что на него влияет

В зависимости от величины уклона скатов крыши зависит особенность ее эксплуатации.

Принято выделять 4 типа крыш:

• высокие, с углом в 45-60 градусов;
• скатные, с наклоном от 30 до 45 градусов;
• пологие, угол уклона у которых 10-30 градусов;
• плоские. Уклон в 10 градусов и меньше.

Ветровая нагрузка

Сильный ветер самое большое давление оказывает на кровли высокие.

Потому что такие кровли из-за большого угла наклона имеют очень большую площадь.

У большой площади поверхности очень высока парусность.

Соответственно, очень велика нагрузка на всю конструкцию стропильной системы.

И если вы решили устраивать именно высокую кровлю с очень большим уклоном, то следует позаботиться и об очень прочном основании.

Однако в районах, где преобладают сильные ветра, небезопасно устраивать и крыши плоские.

При таком типе кровли на нижнюю часть ската будет оказываться повышенное давление при сильном ветре.

И если крепление кровли будет ослабленным, может произойти срыв всей конструкции.

Поэтому в районах, где сильные ветра бывают часто, рекомендуется устраивать скатные кровли с величиной наклона 25 — 30 градусов.

Если же сила ветра невелика, то величина уклона крыши может равняться 30-45 градусов.

Нагрузка снеговая

Если в той местности, где строится дом, в холодное время года снегопад обильный, то следует строить кровлю с большим углом уклона.

В этом случае высокая крыша вне конкуренции.

На кровлях с большим уклоном снег не задерживается.

Именно по этой причине во всех северных странах кровли на зданиях очень высокие (Швеция, Финляндия, Норвегия и пр.).

Чем меньше угол уклона кровли, тем дольше выпавший снег будет находиться на скатах.

Тем больший вес будет воздействовать на всю конструкцию.

Если конструкция стропильной системы сделана с большим запасом прочности, то некоторый слой снега на крыше – это неплохо.

Он обеспечивает небольшую дополнительную теплоизоляцию.

Однако, если конструкция стропильной системы сооружения на большую нагрузку не рассчитана, то могут быть большие проблемы.

Выбираем уклон в зависимости от используемого кровельного материала

Прошли те времена, когда для покрытия использовали всего два вида кровельных материалов: черепицу и шифер.

Сегодня кровельных материалов огромное количество!

О размерах шифера плоского листового.

О размерах шифера волнового по ссылке. Также о количестве волн.

Об отливах для крыши здесь. Какие выбрать и как установить.

Каждый материал имеет свои индивидуальные технические характеристики и это при расчете необходимого значения угла наклона обязательно следует учитывать.

Ведь может произойти так, что понравившийся вам материал по своим параметрам просто не подойдет.

Минимальный угол наклона

Существует понятие минимального значения этого параметра.

Для каждого из материалов этот параметр свой.

И если угол наклона, полученный в результате ваших расчетов, окажется меньше, чем минимальная величина для выбранного вами кровельного материала, то использовать его для устройства кровли нельзя.

В дальнейшем может возникнуть очень много проблем, если нарушить это правило:

• для любых штучных наборных кровельных материалов, таких как черепица или шифер, минимальная величина уклона составляет 22 градуса. Именно при таком значении на стыках не скапливается влага и внутрь крыши влага не просачивается;
• угол наклона для рулонных материалов (рубероид, бикрост и пр.) зависит от того, какое вы планируете укладывать количество слоев. Если три слоя, то уклон может составлять 2-5 градусов. Если же два слоя, то его требуется увеличить до 15 градусов;
• производители профнастила рекомендуют при устройстве кровли из этого материала устраивать угол уклона 12 градусов. Профнастил можно использовать и при меньших значениях, но в таком случае необходимо выполнить проклейку стыков листов герметиком;
• для металлической черепицы значение этого параметра равняется 14;
• для ондулина – это величина в 6 градусов;
• минимальный уклон для мягкой черепицы равняется 11 градусам. Но при этом обязательное условие – сплошная обрешетка;
• для мембранных кровельных покрытий не существует жестких требований по минимальному значению этого параметра.

Это о минимальных величинах.

Дам совет – придерживайтесь этих правил.

Чтобы посреди зимы не пришлось всю кровлю перестилать.

Теперь об оптимальных значениях

Ведь с кровли необходимо как можно скорее снимать нагрузку от воды и снега.

А благодаря большому уклону кровли дождь и снег будут сходить максимально быстро.

Если в регионе, где построен дом, постоянно сильные ветра, то с крышей поступают иначе.

При меньшем наклоне снижается ее парусность.

И не возникает запредельных нагрузок на кровельный материал и стропила.

Также не произойдет срывания крыши при резких порывах ветра.

При этом оптимальный угол уклона кровли равняется 9 — 20 градусов.

Очень часто в регионе есть и снега, и ветер.

Например, Оренбургская область.

В таком случае выбирают среднее значение угла наклона.

Как правило, его величина находится в диапазоне 20 — 45 градусов.

Если вы обратите внимание, большинство скатных крыш имеют именно такое его значение.

Рассчитываем его величину

Для односкатной

Поскольку односкатная крыша опирается на стены, имеющие разную высоту, то формирование заданного угла наклона производят, просто поднимая одну из стен.

Проводим вдоль стены перпендикуляр L сд, берущий свое начало в точке, где оканчивается короткая стена и опирающийся на стену, имеющую максимальную дину.

В итоге образуется прямоугольный треугольник.

Для того, чтобы рассчитать длину стороны L bc, надо воспользоваться тригонометрической формулой.

Если длина стены L сд равняется 10 метрам, то, чтобы получить угол наклона 45 градусов, длина стены L bc должна ровняться 14.08 метра.

Для двускатной

Принцип расчета для двускатной крыши похож на предыдущий принцип.

Катет С – это половина ширины здания.

Катет а – это высота от перекрытия до конька.

Гипотенуза является длиной ската.

Если нам известны любые два параметра, то величину угла наклона можно легко рассчитать с использованием калькулятора.

Если ширина равна 8, а высота – 10 метров, то следует пользоваться формулой:

cos A = c+b

Ширина с = 8/2 = 4 метра.

В итоге формула выглядит так:

По таблицам Брадиса находим значение угла, которому соответствует данная величина косинуса.

Он равняется 66 градусов.

Для четырехскатной

И снова не обойтись без рулетки и таблиц Брадиса.

Зная несколько параметров, можно без проблем вычислить другие.

В том числе и угол наклона четырехскатной крыши.

Следует помнить о том, что все размеры необходимо снимать максимально точно.

А измерить уклон уже построенной крыши поможет специальный инструмент — уклономер.

Ведь если вы ошибетесь, то углы наклона, длины и площади могут быть не верны.

А значит, вы ошибетесь в количестве требуемого материала или прочность кровли окажется ниже запланированной.

Посмотрите видео об уклоне скатов.

Вычисляем оптимальный угол наклона двухскатной крыши

Когда нужно рассчитать оптимальный угол наклона двускатной крыши, то нужно обязательно учитывать следующие факторы:

1. Конструктивные и архитектурные особенности строения и его аэродинамические характеристики. Ведь некоторые здания имеют настолько сложную архитектуру, что для сглаживания некоторых элементов требуется использование индивидуального возведения, например, полукруглой или куполовидной кровли.
2. Погодные условия, в которых предполагается возведение крыши – количество и вид выпадающих осадков. Чем больше количество осадков, выпадающих особенно в зимнее время, тем сложнее приходится стропильным элементам. Если угол наклона небольшой, то нагрузка, например, от снега будет чрезвычайная и в какой-то момент силовые элементы могут не выдержать.
3. Преобладающая средняя скорость ветра и даже в некоторых случаях его направление. Если на территории для возведения здания присутствуют периодически повторяющиеся сильные порывы ветра, то стоит выбрать как можно меньший угол наклона кровли. При экстремальных условиях это способствует лучшей обтекаемости, и исключить срыв или опрокидывание кровельной конструкции.

Оптимальные параметры

Оптимальный угол двускатной крыши, принятый с учётом многих факторов в Российской Федерации, считается от 40 до 60 градусов. Однако беря эти значения надо обязательно учесть розу и силу ветров, среднее количество осадков, выпадающих на этой территории, что бы не получилось так, что кровля не выдержит нагрузок.

Но тем не менее именно данная величина способствует максимальной обтекаемости и минимальной накопляемости зимних осадков в холодный период года, когда на улице отрицательная температура. А также данный угол наклона двускатной крыши делает возможным максимально удобным производить обслуживание в случае профилактического ремонта всей крыши.

В регионах где преобладают в течение года солнечные дни и практически отсутствуют минусовые температуры иногда целесообразно заменить двускатную кровлю на плоскую.

Расчет угла наклона

Для того, что произвести корректные расчёты можно воспользоваться специальными интернет-онлайн сервисами. С их помощью можно практически безошибочно подобрать необходимые параметры и исключить ошибки при возведении.

Надо отметить, что при расчёте необходимых параметров должны обязательно учитываться следующие величины:

1. длина стропил;
2. высота будущего конька крыши;
3. длина пролёта одного ската крыши;
4. тангенс угла наклона.

Учитывая все эти параметры можно сделать однозначный вывод о том, что чем меньше высота будущей крыши, тем соответственно меньше должна быть длина ската кровли двускатной крыши.

Ручной способ расчета

Здесь необходимо будет воспользоваться геометрической формулой и таблице Брадиса. При её отсутствии можно показания тангенса вычислить с помощью обычного инженерного калькулятора.

Сама формула имеет следующий вид:

1. HК — высота конька крыши;

1. tga — тангенс угла наклона;

1. LОСН — длина основания.

Величина длины основания обязательно делится напополам, так кровля двускатная.

Зависимость от типа кровельного покрытия

При выборе типа кровли будущей крыши также очень важно учесть угол наклона.

1. Если в качестве покрытия планируется использовать шиферное покрытие, то минимальный угол должен составлять 25 градусов. В противном случае при выпадении жидких осадков вода будет затекать в зазоры, где материал идёт внахлёст.
2. Для металлочерепичного материала минимальный наклон составляет 15 градусов. При несоблюдении этого требования существует риск того, что листы материала могут быть сорваны с мест крепления при сильных порывах ветра.
3. Мягкая кровля допускает уклон от 15 градусов и до 60. Но при условии, если дополнительно производится крепление специальными гвоздями, исключающими отрыв и сползание материала вниз по плоскости наклона.

Особый случай

Если под сводами будущей двускатной крыши планируется возведение мансардного тёплого помещения, то надо обязательно учесть, тот факт, что чем круче будет угол наклона кровли для повышения высоты сводов помещения, тем соответственно выше вероятность того, что крыша не выдержит сильного порыва ветра. Поэтому оптимальный угол наклона двухскатной крыши в этом случае должен быть рассчитан с учетом всех особенностей мансарды.

Подводя итоги

Делая вывод надо учесть тот факт, что правильно высчитанный наклон скатов крыши сможет уменьшить нагрузку от ветра и сделать максимально наименьшим количество скапливаемых осадков. Но и ещё способствует разумной экономии денежных средств в количестве использованных строительных материалов.

В случае сомнения в собственных силах стоит обязательно обратиться за помощью к настоящим профессионалам, которые смогут оказать качественную и квалифицированную помощь. При попытке сэкономить может получиться так, что некоторые работы будут выполнены с ошибками. В последующем это может привести к аварийным последствиям.