Выбрать страницу

Крутизна скатов кровли – один из главных параметров, определяющих ее форму, нагрузку на стены, а также выбор и расход материалов. Ваша задача, как проектировщика собственного дома, — определить оптимальный угол наклона крыши для конкретных условий эксплуатации. Как его правильно рассчитать, чтобы конструкция вышла надежной и одновременно практичной, рассказывается далее в статье.

От чего зависит наклонение кровельных скатов

Чтобы определить крутизну будущей крыши и посчитать стройматериалы на ее возведение, необходимо учесть следующие факторы:

  • величину нагрузок от снегового покрова и ветровых потоков в регионе проживания;
  • наличие эксплуатируемого чердака либо полноценного мансардного этажа;
  • применяемый кровельный материал.

Высокие и низкие стропила

Зависимость здесь такая: при небольшом уклоне (до 30°) объем чердачного пространства невелик из-за низкого конька, а воздействие ветра на конструкцию минимально. Зато на поверхность крыши ложится много снега, оказывающего статическую нагрузку. И наоборот, скаты под большим углом (от 45°) обеспечивают хороший сход снегового покрова и увеличение размеров чердака, но подвергаются динамическим ветровым нагрузкам.

Поведение снега на кровле

Влияние кровельных материалов косвенно, поскольку их можно подбирать в зависимости от наклонения скатов. К примеру, покрытия из стандартных листов – шифера, металлочерепицы или профнастила – нельзя использовать, когда уклон составляет меньше 22°, иначе при ливневом дожде или таянии снега затекание воды на чердак обеспечено. Применяемость тех или иных стройматериалов в зависимости от крутизны показана на схеме:

Стройматериалы для разных уклонов

Также большое влияние оказывает выбранный тип крыши – плоская или скатная. Первую принято делать на железобетонных перекрытиях и других мощных конструкциях, способных выдержать давление мокрого снега. Пологое покрытие состоит из одной или нескольких плоскостей, наклоненных под углом 1—3° в сторону наружных водостоков или внутренних канализационных труб.

Сложная плоская крыша

Плоскости скатных кровель частных домов обычно ориентированы наружу и отличаются большей крутизной. Угол наклона зависит от формы крыши и находится в таких диапазонах:

  • односкатные – от 10 до 45°;
  • двускатные, вальмовые, многощипцовые и шатровые – от 25 до 50°;
  • ломаные мансардные – до 60°.

Разные типы скатных кровель

Примечание. Указанные диапазоны не являются аксиомой, из всех правил есть исключения. Нередко встречаются павильончики или гаражи с односкатными покрытиями, наклоненными под углом 4—8° с целью экономии средств.

Единицы измерения

Перед тем как рассчитать параметры крыши, стоит определиться с мерными единицами, ведь в строительстве уклоны принято измерять разными способами:

  • традиционный – в градусах;
  • в процентах;
  • через коэффициент наклона (обозначается латинской буквой i).

Справка. В странах Европы и Америки часто используется размерность в виде дроби, например, 1/3 или 4/11. Первая цифра обозначает высоту конька, а вторая – длину горизонтальной проекции стропила. Если найти решение этой дроби на калькуляторе и умножить на 100, то получим величину наклона в процентах. Например: 4 / 11 х 100 = 36,4%.

Единицы измерения углов

Таблица перевода угловых единиц

Вычислить коэффициент i еще проще: это отношение высоты к проекции наклонной части на горизонтальную плоскость. Для предыдущего примера его значение равно 4 / 11 = 0,36. Чтобы не вдаваться в формулы, предлагаем переход от градусов к процентам и коэффициентам наклона считать по таблице:

Как узнать оптимальное наклонение плоской кровли в сторону канализации (внутреннего водостока), а также измерить его в градусах и процентах, смотрите на видео:

Выполнение расчета

Самый удобный способ рассчитать уклон кровли и длину стропил (при необходимости – вместе с навесом) – воспользоваться одним из онлайн-калькуляторов, размещенных на различных интернет-ресурсах. Но тут есть загвоздка: программы для сайтов пишут люди, далеко не всегда являющиеся специалистами в строительстве. Поэтому результаты таких расчетов рекомендуется проверять вручную, дабы не допускать ошибок.

Полезный объем мансарды

Простейший алгоритм определения угла скатов кровли выглядит так:

  1. Выясните 2 параметра: расстояние между несущими стенами и высоту конька. Последнюю вначале примите по габаритам чердака, как показано на схеме.
  2. Для наглядности набросайте эскиз, начертите стропильную систему и вычислите значение угла прямоугольного треугольника, образованного центральной стойкой, половиной нижней перемычки и стропилом.
  3. Поскольку ваше мнение о толщине снегового покрова и силе ветра является субъективным, эти параметры лучше узнать из нормативных документов. В Российской Федерации это СП 20.13330.2011 (или СНиП 2.01.07–85), для Украины — ДБН В.1.2–2:2006. Название звучит одинаково – «Нагрузки и воздействия».
  4. Если ваш населенный пункт попадает в область, где средняя скорость ветра превышает 5 м/с, то не стоит наклонять скаты больше, чем на 45°. Мансардные крыши, где угол достигает 60°, возводимые в ветреных районах, необходимо усиливать.
  5. В регионах с повышенной снеговой нагрузкой (от 200 кг/м2) уклон нужно увеличивать. Практика показывает, что на кровле со скатами около 45° снег практически не задерживается. И наоборот, усиления требуют покрытия с наклоном менее 35°.

Давление ветра на крышу дома

Примечание. Согласно правилам противопожарной безопасности, минимальная высота неэксплуатируемого помещения чердака должна составлять 1,6 м. Учитывайте это при расчете.

Зная расстояние между стенами здания и определив высоту конька будущей крыши, нетрудно посчитать крутизну ската с помощью тригонометрической функции – тангенса, поскольку эти элементы образуют прямой угол. Значение тангенса равно отношению противолежащей от искомого угла стороны (в нашем случае – высоты) к прилежащей (половине расстояния между несущими стенами). Осталось перевести полученную цифру в градусы с помощью инженерного калькулятора или таблиц Брадиса.

Расчет угла треугольника

Пример. Высота конька составляет 3 м, ширина дома – 6 м. Тангенс равен 3 / (6 / 2) = 1, что соответствует углу 45°. Подробнее о расчете рассказывается в следующем видео:

Заключение

По большому счету, определение уклона крыши сводится к подбору оптимального угла скатов, удовлетворяющему погодным условиям данной местности и функциональному назначению чердачного помещения. В подавляющем большинстве случаев компромиссным решением для двухскатных кровель является наклон 34—42°, односкатных – в пределах 20°.