Расчет минимального и оптимального угла наклона крыши в процентах и градусах в зависимости от вида крыши и кровельного материала

Крыша занимает принципиальное место в проектировании хоть какого типа построек, так как она отвечает за обеспечение простых критерий комфорта и не дает наружным факторам нанести вред убранству дома.

Очевидно, для высококачественного крова нужно учесть огромное количество причин в процессе проектирования. Одной из главных позиций в данном контексте является расчет угла наклона кровли.

Почему же он так важен и что необходимо знать, чтоб расчет был правильным и в последствии не придется переделывать крышу отчасти, а то и совсем на сто процентов? Об этом и побеседуем в данной статье.

Чем выше конек, тем больше нужная площадь подкровельного места. Но сразу возрастает и площадь крыши

Для чего определяют угол наклона покрытия и от каких причин зависит данная величина

Угол ската крыши — это геометрическое образование скрещения 2-ух плоскостей. Под ними предполагается горизонтальная плоскость и подобная поверхность ската.

Итак, для чего определять угол крыши:

Измерение строительного азимута, сначала, позволяет «прикинуть» необходимость устройства крыши с учетом избранного материала кровли, погодных особенностей, назначения чердака и конструкции самого навеса.
К тому же, после проведения расчетов можно не только лишь рационализировать предстоящие денежные расходы, да и удостовериться в корректности и надежности проектирования, которое не повлечет за собой убытки из-за протеканий, обвалов, трещинок стропил и иных казусов.
Уклон крыши принимается зависимо от 2-ух характеристик — 1-ое касается погодных критерий и объемов осадков, а 2-ое характеризуется специфичностью типа кровли. Соответственно, когда идет речь о северных и снежных районах, тогда будущей крыше придется биться с солидными нагрузками. С схожими сложностями не по наслышке знакомы обитатели горных областей.
Неким крышам приходится выдерживать снежные покровы по 6-8 месяцев в году. В сложившихся критериях обладателям заснеженных домиков значительно упростили жизнь более крутая степень наклона. В свою очередь такие строй пеленги позволяют вальме правильно биться с осадками и их последствиями в виде талой воды. Также с таким подходом растут размеры полезной площади.

При увеличении угла наклона кровли стоит держать в голове несколько вещей:

Существенно растут расходы на кровельные материалы — увеличивается площадь скатов.
На огромные скаты посильнее повлияет ветровая нагрузка. Если ассоциировать нагрузку на одном и том же доме с углом в 11° и в 45°, во 2-м случае она окажется больше практически в 5 раз. Чтоб кровля могла противостоять таким нагрузкам, стропильную систему делают усиленную — ставят балки и стропила большего сечения с наименьшим шагом. А это — повышение ее цены.
Если угол наклона ската больше 60°, снеговые нагрузки не учитываются — осадки скатываются и не задерживаются. Но при устройстве ломанной мансардной крыши снеговые нагрузки учитываются при расчете верхней ее части — там плоскости имеют уклон наименее 60°.
Не все кровельные материалы могут употребляться на крутых скатах, так что пристально сморите на наибольший угол наклона, с которым могут данные крыши употребляться.

Угол наклона отображен через отношение высоты конька и половины ширины строения

Это не означает, что крыши с малым уклоном лучше. Они обходятся по материалам дешевле — меньше площадь кровли, но имеют свои аспекты:

Требуют мер по снегозадержанию чтоб предупредить лавинообразный сход снега.
Заместо снегозадержателей можно изготовить подогрева кровли и водосточной системы — для постепенного таяния снегов и своевременного отвода воды.
При малом уклоне велика возможность того, что влага будет затекать в соединения. Это тянет за собой усиленные меры по гидроизоляции.

Так что кровли с малым уклоном — тоже не подарок. Вывод: высчитать угол наклона крыши нужно так, чтоб отыскать компромисс меж эстетической составляющей (дом должен смотреться гармонически), практической (при жилом подкровлельном пространстве) и вещественной (расходы нужно улучшить).

Угол наклона зависимо от кровельного материала

Крыша на доме может иметь фактически хоть какой вид — может иметь низкие скаты, может — практически вертикальные. Принципиально при всем этом верно высчитать ее характеристики — сечение стропильных ног и шаг их установки. Если вы желаете уложить на крышу определенный вид кровельного материала, принимать во внимание нужно таковой показатель, как наибольший и малый угол наклона для данного материала.

Асбоцементный шифер и ондулин	6°
Цементно-песчаная и глиняная черепица	10°
Эластичная битумная черепица	12°
Металлочерепица	6°
Асбо-цементные либо сланцевые плиты	27°
Железные покрытые цинком, медные, цинк-титановые листы	17°
Профлист	6°

Видите ли, в графе «как делают» почти всегда есть приличный спектр. Так что имеется возможность разнообразить внешний облик строения даже с схожей крышей. Ведь не считая практической роли крыша к тому же украшение. И при выборе угла ее наклона немаловажную роль играет эстетическая составляющая. изготовить это проще в программках, дающих возможность показать объект в объемном изображении. Если пользоваться этой методикой, то высчитать угол наклона крыши в этом случае — избрать его из определенного спектра.

Воздействие погодных причин

На угол наклона кровли оказывает влияние количество снега, выпадающее за зиму в определенном регионе. Также при проектировании учитываются ветровые нагрузки.

Карта снеговых нагрузок РФ

Все более-менее просто. По данным долголетних наблюдений вся территория РФ разбита на зоны с схожей снеговой и ветровой нагрузкой. Эти зоны нанесены на карты, закрашены различными цветами, так что ориентироваться нетрудно. По карте определяете положение дома, находите зону, по ней — значение ветровой и снеговой нагрузки.

Расчет снеговых нагрузок

На карте снеговых нагрузок стоит две числа. 1-ая применяется при расчете прочности конструкции (наш случай), 2-ая — при определении допустимого прогиба балок. Снова: при расчете угла наклона кровли пользуемся первой цифрой.

Основная задачка расчета снеговых нагрузок — учитывать планируемый уклон кровли. Чем круче скат, тем наименьшее количество снега может на нем удержаться, соответственно, наименьшее сечение стропил либо больший шаг их установки будет нужно. Для учета этого параметра вводятся поправочные коэффициенты:

угол наклона наименее 25° — коэффициент 1;
от 25° до 60° — 0,7;
на крышах с уклоном более 60° снеговые нагрузки не учитываются — снег не удерживается на их в достаточных количествах.

Как лицезреем из перечня коэффициентов, меняется значение лишь на крышах с углом наклона 25° — 60°. Для других это действие смысла не имеет. Итак, чтоб найти действительную снеговую нагрузку на планируемую крышу, берем значение, отысканное по карте, умножаем на коэффициент.

И все это крыша должна выдержать

К примеру, рассчитываем снеговую нагрузку для дома в Нижнем Новгороде, угол наклона кровли — 45°. По карте это 4-ая зона, со средней снеговой нагрузкой 240 кг/м². Крыша с таким скатом просит корректировки — отысканное значение умножаем на 0,7. Получаем 240 кг/м² * 0,7 = 167 кг/м². Это — только часть расчета угла наклона крыши.

Расчет ветровых нагрузок

Воздействие снега рассчитать просто — чем больше снега в регионе, тем больше вероятные нагрузки. Предсказать поведение ветра намного труднее. Можно только ориентироваться на преобладающие ветра, положение дома и его высоту. Эти данные при расчете угла наклона кровли учитываются с помощью коэффициентов.

Карта ветровых нагрузок РФ

Положение дома относительно роза ветров имеет огромное значение. Если дом стоит меж более высочайшими зданиями, ветровые нагрузки будут меньше, чем в этом случае, когда он находится на открытой местности. Все дома по типу расположения делят на три группы:

Зона «А». Дома, находящиеся на открытой местности — в степи, пустыне, тундре, на берегах рек, озер, морей и т.п.
Зона «Б». Дома находятся в лесистой местности, в маленьких городах и поселках, с препятствием для ветра высотой менее 10 м.
Зона «В». Строения, которые находятся в районах плотной застройки, высотой более 25 м.

Дом считается принадлежащим к данной зоне, если обозначенное окружение находится на расстоянии более 30-кратной высоты дома. К примеру, высота дома 3,3 метра. Если на расстоянии 99 метров (3,3 м * 30 = 99 м) находятся только маленькие 1-этажные дома либо деревья, он считается принадлежащим к зоне «Б» (даже если территориально находится в большом городке).

Зависимо от зоны, вводятся коэффициенты, учитывающие высоту строения. Позже их употребляют при расчете ветровой нагрузки на крышу дома.

К примеру, рассчитаем ветровую нагрузку для Нижнего Новгорода, 1-этажный дом находится в личном секторе — относится к группе «Б». По карте находим зону ветровых нагрузок — 1, ветровая нагрузка для нее 32 кг/м². В таблице находим коэффициент (для построек ниже 5 метров), он равен 0,5. Перемножаем: 32 кг/м² * 0,5 = 16 кг/м².

Но это еще не все. Нужно еще учитывать аэродинамические составляющие ветра (при определенных критериях он стремиться сорвать крышу). Зависимо от направления ветра и его воздействия кровлю, ее делят на зоны. В каждой из их появляются различные нагрузки. В принципе, в каждой зоне можно ставить стропила различного размера, но так не делают — это необоснованно. Для упрощения расчетов советуют брать характеристики из самых нагруженных зон G и H (смотрите таблицы).

Коэффициенты для учета аэродинамической составляющей ветровой нагрузки

Отысканные коэффициенты используют к рассчитанной выше ветровой нагрузке. Если коэффициента два — с отрицательной и положительной составляющей, считается оба значения, а позже они суммируются.

Отысканные значения ветровых и снеговых нагрузок являются основой для расчета сечения стропильных ног и шага их установки, но не только лишь. Суммарная нагрузка (вес конструкции кровли + снеговая + ветровая) не должна превосходить 300 кг/м². Если после всех расчетов сумма у вас вышла больше, нужно либо выбирать более легкие кровельные материалы, либо уменьшать угол наклона кровли.

Итак, выводы. Высчитать угол наклона крыши — это, Быстрее, избрать один из вероятных версияов. Принципиально только чтоб выбор этот оказался правильным.