Расчет угла наклона крыши: объясняем подробно и с наглядными примерами

Как рассчитать угол наклона крыши: используемые единицы измерения, зависимость угла наклона от применяемых кровельных материалов, конструктивные особенности, примеры расчетов.

Расчет уклона крыши уже построенного дома

Обычно угол наклона скатов считают по факту. По двум причинам.

Во-первых, никто не даст гарантии, что строители точно выдержали все размеры. И в некоторых случаях разница может быть значительной.

Во-вторых, если дом деревянный, то он неизбежно усаживается в течение первых лет после постройки. И во время этой усадки угол наклона крыши тоже меняется, причем это изменение не поддается расчетам: усадка может быть и 1%, и 3%, и даже 5% и более.

Как меняется угол наклона крыши при усадкеПример, как может измениться угол наклона крыши при усадке деревянного дома

Поэтому, если вам нужно знать уклон кровли, лучше не ориентируйтесь на документацию.

Зачем вообще нужно знать угол кровли

Угол наклона крыши нужен для расчета полной нагрузки на скаты кровли. Кроме того, от уклона зависит частота обрешетки, величина нахлестов, подход к устройству примыканий и ряд других тонкостей, вплоть до невозможности использования некоторых видов материалов на слишком крутых или, наоборот, чрезмерно пологих скатах.

Это значит, что расчет угла наклона кровли существующего дома необходим, если ваша цель:

  1. Перекрытие кровли более тяжелым кровельным материалом. Разница в весе между разными видами кровельных покрытий достигает 45 кг/м2, и это существенная дополнительная нагрузка на стропильную систему.
  2. Утепление холодной кровли. Это тоже дополнительный вес, хотя обычно играет роль не сам утеплитель, а обрешетка для него.
  3. Укрепление стропильной системы. Если такая необходимость в принципе возникла, значит, стропильная система уже не держит нагрузку. Следовательно, нужно заново сделать полный расчет стропильной системы, чтобы понять, что именно и как требуется исправить.
  4. Установка на кровлю солнечных батарей. В зависимости от типа и исполнения солнечные панели весят от 10 до 15 кг на 1 м2. Не каждая кровля выдержит такое увеличение статической нагрузки.

Проще говоря, для ремонта кровли почти всегда нужно знать угол ее наклона. Особенно если ремонт капитальный.

Еще угол наклона нужно рассчитывать, чтобы проверить работу строителей. Конечно, если вы не хотите пополнить армию владельцев домов, у которых в проекте одни цифры, а в реальности — совсем другие.

Как узнать угол наклона крыши существующего дома

Размеры существующих конструкций можно узнать двумя способами: измерить их или рассчитать, если нужного для измерения инструмента нет.

Инструментальные способы

Для измерения угла наклона кровли используют два вида инструментов:

  • угломеры;
  • уклономеры.

Угломеры — это инструменты, состоящие из двух планок, которые подвижно соединены с одной из сторон. Чтобы измерить уклон ската кровли, одну из планок прижимают к нижней поверхности стропил, а вторую — к коньку, на которую стропильная нога опирается, или к стойке. Это повторяют 7-8 раз с разными стропилами, так как рассчитать угол крыши по одному измерению не получится: ширина некалиброванных досок — а именно их чаще всего используют в качестве стропил — может спокойно отличаться на 10-15 мм. И это не между разными досками, а по длине одной.

Угломер для измерения угла наклона крыши

Чтобы высчитать угол наклона крыши как можно точнее, измерения, которые дали самые большие и самые маленькие углы, не учитывают, а по остальным вычисляется среднее значение. Например, вы провели восемь замеров уклона ската и получили такие значения:

Номер замера 1 2 3 4 5 6 7 8
Значение угла 29,9° 30,5° 28,3° 30,1° 29,7° 30,0° 29,9° 28,8°

Результаты измерений №№2, 3 и 8 сильно выбиваются из ряда. Это значит, что либо стропила установлены неправильно и не выведены в плоскость, либо были какие-то отклонения во время измерений. Если вы только принимаете работы по монтажу стропильной системы, то первый вариант стоит проверить. Если же речь о готовой крыше, то эти измерения просто отбрасываются, а расчёт угла наклона крыши выполняется по оставшимся пяти замерам. В результате средний угол получается равным 29,92°.

Подход с отбрасыванием крайних значений и усреднением результата используется при любых измерениях. Независимо от используемого инструмента.

Угломеры бывают механическими и электронными. Хотя чистая механика встречается все реже — угол в ней определяется с помощью шкалы, поэтому для работы с таким угломером нужно хорошее освещение. А под кровлей со светом могут быть проблемы. В электронных угломерах установлен датчик, который определяет, насколько планки смещены друг относительно друга, при этом значение угла сразу же отображается на дисплее.

Уклономер с датчиком-инклинометром

В отличие от угломеров, уклономеры бывают только электронными. В их основе лежат датчики-инклинометры, которые измеряют уклон относительно гравитационного поля Земли. Следовательно, уклономеры намного точнее, и пользоваться ими проще: нужно просто поставить прибор на стропило, чтобы получить угол его наклона. Если стропильная система уже закрыта кровельным покрытием, уклономер можно прижать к нижней части стропильной ноги, но точность измерений в этом случае будет ниже.

Расчетные методы

Если у вас есть угломер или уклономер, то проблем с измерением уклона скатов не будет. Но как вычислить угол наклона крыши, если этих инструментов под рукой нет? В этом случае на помощь приходит геометрия.

Как вычислить угол наклона крыши расчетным методом

Кровлю любой сложности можно легко представить в виде комбинации прямоугольных треугольников, где:

  • скат кровли — это гипотенуза треугольника;
  • высота кровли — один из катетов;
  • горизонтальное расстояние между коньком кровли и крайней точкой карниза ската — второй катет.

Следовательно, чтобы рассчитать наклон крыши, нужно обычной рулеткой измерить высоту кровли h до верхней точки конька и расстояние от конька до карнизного свеса l. Дальше уклон ската α считается по простой формуле:

α = (h/l)·100%

Так вы получите угол наклона ската в процентах. Например, если высота кровли 4 м, а расстояние между ним и карнизом — 10 м, то уклон будет равен 40%.

Знать уклон в процентах не всегда достаточно — во многих строительных стандартах значения указаны в градусах. Поэтому при расчете нужно сделать еще один шаг — перевести полученное значение в градусы. И вот для этой цели простой формулы нет: зависимость нелинейная. Зато есть простая схема:

Как перевести проценты в градусы уклона

На схеме показано, как узнать угол наклона крыши в градусах, если есть его величина в процентах. Для этого найдите нужное значение в процентах на вертикальной шкале и посмотрите, какому углу на транспортире оно соответствует.

Единицы измерения угла ската

Из школьного курса геометрии все знают, что величина любого угла измеряется в градусах. Уклон кровли в этом случае – не исключение. Но необходимо обозначить, что в технической литературе, в ГОСТах и справочниках встречают и другие единицы измерения. А именно: проценты и отношения сторон.

В первую очередь надо обозначить, что подразумевают под углом ската крыши. На фото ниже он обозначен латинской буквой альфа.

уклон кровли

Угол наклона ската кровли Источник remontik.org

В строительной сфере крыши с углом наклона выше 50° встречаются редко. К ним можно отнести башенки в готическом стиле или нижние скаты мансардных кровель. В основном максимальный параметр – 45°.

Что касается двух других единиц измерения, то отношение сторон – это так называемая упрощенная дробь. В ее основе лежат два размера: высота крыши, на фото она обозначена буквой «Н», и проекцией ската, обозначенная буквой «L». Соотношение должно быть таким: Н/L.

Добавим, что проекция длины ската – это, по сути, половина ширины дома, если крыша двускатная симметричная, или полная ширина, если крыша односкатная. При этом угол наклона так и пишется дробью, к примеру, 1:3.

В некоторых конструкций обозначение дробью неудобно. К примеру, если она выглядит вот так: 4:13. Поэтому используют процентное исчисление. Оно рассчитывается таким образом:

4:13х100=30,77%

Уклон кровли в процентах и градусах используется профессиональными строителями чаще, чем отношение сторон, потому что такое обозначение применяется в справочниках и технической литературе. То есть это чисто технические единицы измерения. Хотя перевести из одной единицы измерения в другую не сложно. На фото ниже показан перевод из градусов и отношении я сторон и наоборот.

минимальный уклон кровли

Пропорции соотношения градусов к размерам крыши Источник obustroeno.com

Если есть необходимость перевести градусы в проценты, то, исходя из рисунка выше, можно сделать несколько математических выкладок. За 100% берется угол, равный 45°. Теперь можно найти, сколько градусов в одном проценте. Для этого надо:

45/100=0,45°. Переводим в минуты, получается 27’. То есть 1% – это 27 градусных минут.

Можно подойти к решению поставленной задачи с обратной стороны. То есть перевести градусы в проценты. Здесь обратное соотношение:

100/45=2,22%

Получается так, что в одном градусе 2,22%.

komp.png

Почему это важно?

Проектирование и строительство любой кровли – всегда очень важное и ответственное дело. Особенно, если речь идет о кровле жилого дома или сложной по форме крыше. Но даже обычная односкатная, устанавливаемая на невзрачном сарайчике или гараже, точно так же нуждается в проведении предварительных расчетов.

Проект крыши

Проект крыши

Если заранее не определить угол наклона кровли, не выяснить, какую оптимальную высоту должен иметь конек, то велик риск построить такую кровлю, которая рухнет после первого же снегопада, или все отделочное покрытие с нее будет сорвано даже умеренным по силе ветром.

Расчет угла наклона крыши

Расчет угла наклона крыши

Также угол наклона кровли будет значительно влиять на высоту конька, на площадь и габариты скатов. В зависимости от этого можно будет более точно рассчитать количество требуемых для создания стропильной системы и отделки материалов.

Конек – важная часть стропильной системы

Конек – важная часть стропильной системы

Цены на различные виды кровельных коньков

Конек кровельный

Тип крыш

По типу конструкции кровли разделяются на:

  • плоские (угол наклона к горизонтали 3…5 градусов) и скатные (уклон 5…6 градусов и более);
  • пологоскатные и крутоскатные (в зависимости от того, какой угол наклона крыши используется:);
  • с чердаком или без чердака, иначе эксплуатируемая и неэксплуатируемая. Под этими терминами понимается наличие под кровлей свободного, допустимого к хозяйственному использованию пространства высотой более 1,5 м или его отсутствие.

Плоские кровли используются в основном в многоэтажном строительстве и имеют небольшой уклон, обеспечивающий сток дождевой и снеговой воды в водосбор. Скатные кровли чаще применяются в малоэтажной (частной) застройке. Такой тип крыш классифицируют на:

  • односкатные – наклон от одного угла кровли к другому не меняется, угол наклона односкатной крыши составляет 6…45 градусов;
  • двускатные – скаты могут иметь одинаковый или разный уклон, в зависимости от расположения конька кровли, устраиваются круто- или малоуклонными;
  • шатровая – четыре и более ската в виде равнобедренных треугольников, используются на постройках правильной формы (круг, квадрат, правильный многоугольник), в зависимости от типа строения оптимальный угол наклона крыши доходит до 60…70 градусов (башни);
  • вальмовая – разновидность четырехгранной шатровой, при которой две грани представляют собой равнобедренные треугольники, две – равнобедренные трапеции;
  • мансардные – имеют двойной уклон на каждом из двух скатов, рассчитаны на устройство жилых помещений максимальной высоты и площади непосредственно под кровлей;
  • щипцовые – сложная конструкция, составная кровля из трех-четырех и более двускатных, мало распространена и используется для строений с ломаным контуром.

Помимо этих шести вариантов, используются также комбинированные.

Скатные кровли

Скатные кровли

Что нужно учитывать при проектировании?

Исходными данными для расчета служат:

  • Геометрические параметры постройки (расстояние между несущими стенами, наличие перегородок, высота аттиковых или мансардных стен).
  • Климатические условия эксплуатации скатов (снеговая и ветровая нагрузка, количество и частота осадков в регионе, средняя температура воздуха).
  • Назначение крыши (требования к вентиляции, планы на использование внутреннего пространства, потребность в утеплении или дополнительном остеклении).
  • Ориентировочный вес кровельного покрытия и других материалов пирога.

Строительство начинается при наличии готового проекта, т.е. после подбора оптимальной конструкции и уклона, расчета площади, длины и высоты каждого ската. Именно эти показатели служат основой при определении нагрузки, сечения и шага элементов каркаса, количества материалов и сметы строительства.

В ходе расчета учитывается потребность в быстром, но безопасном сходе осадков, низкой парусности, прочности и внешней привлекательности крыши.

Уровень наполняемости

Иногда нормы требуют дополнительного расчета, а именно – определения коэффициента уровня наполненности. Расчет нужен в случае применения следующих материалов:

  • Пластика;
  • Асбестоцемента;
  • Чугуна.

Уровень наполненности позволяет узнать, как быстро должна двигаться вода, чтобы избежать возможного засорения системы. Вычисляется наполненность с помощью следующей формулы:

Y=H/D

  • H – уровень воды;
  • D – диаметр трубы.

В СНиПе регламентируются два основных числа наполненности труб – максимальное и минимальное. Согласно документации, Y=0,3, когда речь идет о минимальном показателе, и Y=1, когда конструкция заполнена максимально. Последнее число сообщает о том, что уклона нет.

Что касается практических расчетов, то обычно величина наполненности трубы лежит в пределах от 0,3 до 0,6. Зачастую принимают величину 0,5 или 0,6, считая это число оптимальным.

Материал трубы может повлиять на скорость ее заполняемости. Например, при задействовании чугунного или асбестоцементного материала для конструкции, заполнение этой конструкции произойдет достаточно быстро, так как стенки трубы получатся шероховатыми.

Пример расчета уровня наполненности трубы

Использование всех перечисленных выше формул говорит о применении гидравлического способа подсчета наклона труб.

Чтобы стало понятнее, как определять этот коэффициент, стоит рассмотреть наглядный пример. Допустим, в исходных данных имеется трубы диаметром 110 мм с высотой подъема воды H=60 мм. Расчет коэффициента будет выглядеть так:

60/110=0,55. Это число и будет искомым Y.

Далее следует проверить отношение подсчитанного коэффициента к оптимальному показателю расхода воды. Результат должен лежать в пределах:

К≤V√Y

  • К – коэффициент уровня наполненности. Оптимальным, как уже было сказано, считается показатель 0,5 для труб из пластмассы и 0,6 – для остальных материалов;
  • V – скорость потока;
  • √Y – корень из определенного ранее показателя.

По результатам подсчета было определено, что найденный коэффициент проверку прошел.

Общие сведения по результатам расчетов

  • Угол наклона крыши — Угол наклона каждого ската. Программа так же подскажет подходит ли данный угол для выбранного кровельного материала. Что бы увеличить или уменьшить, измените параметры ширины основания или высоты подъема.
  • Площадь поверхности крыши — Общая площадь всей поверхности кровли, с учетом длины свеса.
  • Примерный вес кровельного материала — Вес выбранного кровельного материала на всю площадь крыши.
  • Количество рубероида — Количество подкровельного материала в рулонах шириной 1 метр и длиной по 15 метров, с учетом нахлеста.
  • Длина стропил — Длина каждого стропила от конька до основания ската
  • Минимальное сечение стропил — Сечение стропил с учетом выбранных параметров и нагрузок. По умолчанию указаны нагрузки для московского региона.
  • Количество стропил — Общее количество стропил при заданном шаге на всю стропильную систему.
  • Количество рядов обрешетки — Общее количество рядов обрешетки по заданным размерам на всю кровлю
  • Равномерное расстояние между досками обрешетки — Рекомендуемое расстояние между досками обрешеток, для использования материала без подрезки.

Что бы рассчитать двускатную крышу с разными углами наклона каждой стороны, необходимо произвести 2 расчета

односкатной крыши

с необходимыми параметрами.

Калькулятор расчета высоты конька

Перейти к расчётам

Влияние угла наклона на объем помещения мансарды

Если дом возводится с мансардой, то угол наклона скатов приобретает прикладное значение. И здесь соотношение прямое, то есть чем больше угол, тем больше объем мансарды. Чтобы было понятно, на фото ниже это хорошо видно.

уклон крыши

Соотношение угла наклона скатов к объему мансардного помещения Источник legkovmeste.ru

Приведем пример, основанный на верхнем рисунке. Здесь четко видно, что высота помещения зависит от параметров наклона крыши. При этом надо учитывать, что оптимальная высота не должна быть меньше 2,5 м. А значит, угол наклона скатов мансарды минимально должна быть 25°. Но обратите внимание, что при таком расположении элементов кровли не учтен объем помещения. То есть ширина комнаты не будет больше 3 м. Это притом, что ширина дома – 10 м. Получается, что используется всего лишь 30% от пространства.

А значит, надо увеличивать значение угла. И чем больше он, тем больше полезная площадь мансарды. Но здесь есть обратная сторона медали. Увеличивая угол, увеличивается высота конька. А это расходы стройматериалов на возведение крыши, плюс увеличение парусности конструкции. Поэтому очень важно найти золотую середину. К примеру, 40° практически решают все проблемы.

Чтобы отойти от этих проблем раз и навсегда, строители давно применяют совершенно другую конструкцию. Она сложна и в сооружении, и в проведении расчетов, но этот вариант решает проблему полезной площади помещения, не увеличивая высоту крыши.

угол наклона крыши

Конструкция мансардной крыши Источник ok.ru

Расчет высоты конька и угла наклона крыши:

onlayn-kalkulyator-rascheta-krovli-tonkosti-rascheta-i-proverka-rezultatov-43556.jpg

Виды кровли в зависимости от угла уклона крыши

Существует 4 основных типа крыш в зависимости от угла наклона:

  • 3-10° — плоские
  • 10-30° — пологие
  • 30-45° — скатные
  • 45-60° — высокие

Поделиться в социальных сетях:

Отзывы, вопросы и предложения по нашему сервису

;

Гидроизоляция кровли в зависимости от уклона

Большинство производителей кровельных материалов указывают рекомендуемый и минимальный угол наклона крыши при его монтаже. Первая означает тот наклон, при котором сам кровельный материал обеспечивает нормальную гидроизоляцию крыши для нормативных осадков. Вторая цифра — предел, ниже которого материал не сможет работать с требуемой отдачей. Однако для предотвращения протечек в случае экстремальных дождей или снегопадов, а также при выборе угла ската между минимально допустимым и рекомендуемым значением дополнительную гидроизоляцию устраивать необходимо.

В зависимости от того, насколько надежную планируется обеспечить защиту от атмосферной влаги, принимается гидроизоляционная система 1…6 классов, причем наиболее надежным считается первый класс.

Класс Описание
1 Полностью водонепроницаемая «нижняя» кровля»
2 Наличие под кровельным материалом защиты от дождя
3 Диффузная мембрана или гидроизоляционная пленка с проклейкой нахлестов и технологических отверстий
4 Диффузная мембрана или гидроизоляционная пленка с проклейкой нахлестов, рулонная битумная гидроизоляция
5 Диффузная мембрана свободной укладки
6 Гидроизоляционная пленка свободной укладки

Таким образом, в зависимости от того, какой класс подкровельной гидроизоляции выбран, можно гарантировать отсутствие протечек на 15…100%.

Полезное видео

Как рассчитать угол наклона крыши в видео формате:

Оцените статью автора:

Очень плохо :(Не очень :(Нормально!Хорошо :)Отлично!)

1 оценок, среднее: 5,00 из 5

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...
Лазерные станки