Выбираем уклон для кровли из профнастила

Достоинство плоских кровель

Несмотря на то что при строительстве частных домов плоские крыши делаются в единичных случаях, они имеют ряд преимуществ. И прежде всего — низкая стоимость работ, поскольку тратится меньшее количество строительного материала в сравнении с возведением Их монтаж не так сложен, как может показаться. Также плоская кровля легка в обслуживании и ремонте.

При необходимости крыша может выступать в качестве дополнительной площадки. На ней можно устроить небольшой бассейн или же детский уголок. Кроме того, небольшой уклон плоских кровель позволит установить какое-либо оборудование, зачастую это кондиционеры.

Неоценимые преимущества плоской крыши делают ее востребованной не только за границей, но и на территории России. Это вопреки, казалось бы, непривлекательному дизайну. В настоящее время набирает популярность инверсионный тип кровли. Но речь пойдет не об этом. Для начала стоит понять, нужно ли делать уклон.

Единицы измерения угла наклона крыши

Угол наклона — это величина между горизонтальной частью конструкции, плитами или балками перекрытия, и поверхностью кровли или стропилами.

В справочниках, СНиП, технической литературе встречаются различные единицы измерения углов:

• градусы;
• соотношение сторон;
• проценты.

Ещё одна единица измерения углов — радиан — в таких расчётах не применяется.

Что такое градусы, все помнят из школьной программы. Соотношение сторон прямоугольного треугольника, который образован основанием — L, высотой — Н (см. на рисунок выше) и настилом крыши выражается, как Н:L. Если α = 45°, треугольник — равносторонний, и соотношение сторон (катетов) равно 1:1. В случае, когда соотношение не даёт чёткого представления о наклоне, говорят о проценте. Это то же отношение, но рассчитанное в долях с переводом в проценты. Например, при H = 2,25 м и L = 5,60 м:

• 2,25 м / 5,60 м · 100 % = 40%

Цифровое выражение одних единиц через другие наглядно изображено на диаграмме ниже:

Моменты которые влияют на угол кровельного ската

Например, угол уклона односкатной кровли вполне может составлять 9-20 градусов – это зависит от нескольких моментов:

• кровельного материала;
• условий климата;
• назначения постройки.

Если например кровля имеет два и больше скатов, то тут сыграет роль не только региональное месторасположение территории, в какой выстраивается дом, но и то, для чего применяется чердак. Если например ваш чердак считается нежилым, а работает для сбережения нечасто применяемых предметов, то потребность в большом помещении (имеется в виду высота чердака) отпадает. А вот если из чердака устраивается настоящее жилищное мансардное помещение – тут нужно будет строить отличную кровлю с «отличным» наклоном. Что это значит?

• Самоё-первое — вид и дизайн фасада строения.
• Второе —  подбор материала для кровельных работ.
• Третье —  условия климата.

Ясно, что для регионов, где дуют крепкие ветра, лучше возводить кровлю с небольшим уклоном – чтоб материал не подвергался крепкой ветровой нагрузке. То же можно заявить и о территории с большим числом солнечных деньков в году – там, где часто и ярко освещает солнце, в основном, сводится к нулю объем осадков атмосферы.

В регионах, где осадков падает в изобилии (считаются и снегопады, и град, и ливни), доводится принимать угол наклона кровли дома огромный (до 60 градусов) величины, потому как конкретно такой уклон дает возможность понижать нагрузку от снежного покрова/растаявшей воды/большого числа дождевой воды на крышу.

Итак, чтоб знать, как высчитать угол уклона кровли, придется принять во внимание все описанные выше вариации, и потому величину уклона необходимо рассчитывать, если исходить из диапазона значений 9-60 градусов. В основном, аналогичные расчеты приводят к тому, что идеальный угол уклона кровли при этом в большинстве случаев может составлять от 20 до 45 градусов.

При подобных уклонах можно применять фактически любой материал для кровли – профлист, металлическую черепицу, шифер и т.д. Но все данные материалы имеют свой «перечень рекомендаций», какой и предъявляют при сооружении конструкции кровли.

Какие уклоны бывают?

Разные строители относят кровли к плоским или крутым по-разному. У кого-то выше 20° — уже крутая, а у кого-то нет. Но чаще всего встречается именно такая классификация:

• Плоские кровли — меньше 5°.
• Малоуклонные кровли — от 5° до 30°.
• Крутоуклонные кровли — более 30°.

Эти цифры больше относятся к частному домостроению. В хозяйственных и промышленных постройках нечасто встретишь кровлю из профлиста с уклоном более 30°.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ: согласно СНиП II-26-76, использовать профнастил на плоских кровлях в качестве верхнего кровельного покрытия НЕЛЬЗЯ! Его можно лишь положить в качестве нижнего слоя — так сказать, основания. Но при этом профнастил обязательно должен быть несущим! Поэтому, разбирая дальше особенности плоских кровель, мы будем опираться именно на этот факт.

Как измерить уклон

Таблица соотношения градус/процент уклона кровли.

На графике ищем наклонную линию, с которой стыкуется дугообразная стрела 2. Пересечение наклонной линии c вертикальной шкалой определяет уклон, минимально допустимый для данной крыши, который равен 50%. Нам известно, что уклон ската определяется отношением высоты конька к половине его заложения. Произведем расчет таким образом:

i = 10 метров (заложение)

h = 4 метра (высота конька)

получаем

i= h / (1/2) = 4 / (10/2) = 0,8

Для того чтобы измерить уклон в %, это отношение умножают на 100

0,8х100 = 80.

Схема расчета угла кровли.

Таким образом, уклон в 80% при соблюдении норм строительства обеспечит достаточный сброс дождевой воды со всей площади. Для кровли из рулонных полимерно-битумных, битумных и мастичных материалов с уклоном 10° необходим защитный слой для основного водоизоляционного покрова из гравия либо каменной крошки, у которой марка морозостойкости не меньше 100. Такой же защитный слой применяется для кровли крыши с помощью пленочных рулонных материалов с углом до 2,5%. Слой для защиты из гравия должен быть толщиной 1-1,6 см, а слой крупнозернистой посыпки – 0,3-0,5 см.

Причем на крышах с уклоном примерно до 2,5% с использованием эластомерных пленочных материалов в рулонах, выполненных свободной кладкой, необходим утяжеляющий слой гравия из расчета 50 кгс/кв.м.

На крышах из битумно-полимерных или битумных покрытий в рулонах с углом наклона выше 10% верхний слой гидроизоляционного покрова выполняется из крупнозернистой посыпки. На крышах из мастичных материалов с углом больше 10% предусматривается защитный слой из красочных составов.

При создании крыши из асбестоцементных листов, а также профнастила и металлической черепицы с наклоном до 20% по всей площади необходимо производить герметизацию стыков. Не более чем на 5% можно допустить отклонение уклона кровли из мелкоштучных материалов. Производя эти расчеты, можно узнать площадь помещения мансарды или чердака.

Нагрузка от кровли

На силовую конструкцию крыши существенное влияние оказывает ее собственный вес. И в данном пункте подробно рассмотрено влияние на нагрузку от кровли таких постоянных составляющих, как кровельный материал, теплоизоляционный слой и внутренняя отделка.

Для покрытия скатных крыш могут применяться следующие материалы:

• Металлочерепица.
• Керамическая черепица.
• Цементно-песчаная черепица.
• Мягкая битумная черепица.
• Оцинкованная сталь с фальцами.
• Волнистые асбестоцементные листы (шифер).
• Волнистые битумные листы (ондулин).
• Гонт (дранка).

У каждого вида кровельного материала свой вес из расчета на квадратный метр. С учетом веса и конструкционных особенностей материала подбирается оптимальный и допустимый угол наклона крыши.

Чем плотнее материал и герметичнее способ его укладки, тем меньше может быть уклон крыши и наоборот — чем мельче размеры (например черепица), тем круче должна быть крыша. Также существует зависимость, в которой с увеличением веса кровли увеличивается и угол наклона стропильной системы.

Рассмотрим рекомендуемые уклоны скатных крыш в зависимости от массы кровельного материала:

Кровельный материал	Уклон крыши	Масса 1 м²⁄кг
Асбестоцементный волнистый шифер толщиной до 5 мм	от 1 : 10 до 1 : 2	10 — 11
Асбестоцементный волнистый шифер толщиной свыше 5 мм	от 1 : 5 до 1 : 1	11 — 13
Волнистые битумные листы (ондулин)	от 1 : 10 и более	4
Мягкая битумная черепица	от 1 : 10 и более	8 — 15
Оцинкованная сталь с одинарными фальцами	от 1 : 4 и более	3 — 6,5
Оцинкованная сталь с двойными фальцами	от 1 : 5 и более	3 — 6,5
Керамическая черепица	от 1 : 5 до 1 : 0,5	50 — 60
Цементная черепица	от 1 : 5 до 1 : 0,5	45 — 70
Металлочерепица	от 1 : 5 и более	3,6 — 5,5

Угол ската крыши может выражаться как в градусах, так и в процентах и дробью (отношение высоты крыши к пролету). Измерить угол ската смонтированной крыши можно при помощи специального инструмента (уклономер, транспортир, строительные уровни с поворотными линейками, лазерные измерители). Когда же речь идет о создании новой кровли, то для определения и задания нужного уклона удобно пользоваться дробным отношением высоты конька к длине пролета.

Уклон кровли = Высота в коньке, м ⁄ Половина пролета, м. Если нужно выразить в процентном отношении, то: Уклон кровли = (Высота в коньке, м ⁄ Половина пролета, м) × 100.

Следующая схема с указанием кровельных материалов наглядно показывает уклон крыши как в градусах, так и в отношении высоты к пролету:

1) Стружка, гонт, щепа.
2) Черепица, асбестоцементные и битумные плитки, сланцевые плитки.
3) Рулонные материалы четырехслойных кровель с защитным слоем гравия, втопленного в горячую мастику, а также лотки ендов таких же кровель.
4) Рулонные материалы трехслойных кровель с защитным слоем гравия, втопленного в горячую мастику.
5) Рулонные материалы трехслойных кровель без защитного слоя.
6) Рулонные материалы для двухслойных кровель, наклеиваемые на горячих и холодных мастиках, металлочерепица.
7) Волнистые асбестоцементные листы унифицированного профиля.
8) Черепица.
9) Асбестоцементные листы усиленного профиля.
10) Листовая сталь.
11) Асбестоцементные листы обыкновенного профиля.
h — высота конька.
l ⁄ 2 — расстояние по горизонтали (проекция) от конька до карнизного свеса.

Рассмотрев таблицу и схему, стоит отметить, что вес кровельного материала из одной группы может отличаться. Производители имеют свои технологии производства, и их продукция отличается толщиной, составом. Поэтому при выборе конкретного материала стоит изучить техническую документацию.

Если помещения под крышей планируется делать жилыми, то в состав кровельного пирога добавляется слой утеплителя. И нагрузка от утеплителя рассчитываются исходя из его толщины и удельного веса.

Таблица удельного веса разных видов утеплителя:

Вид утеплителя	Показатели удельного веса (плотности), кг ⁄ м³
минимальный	максимальный
Минеральная вата	50	200
Пенопласт	100	150
Экструдированный пенополистирол	28	60
Пеноизол	10	10
Вспененный полиэтилен	24	60
Пеностекло	100	400

В нежилых (холодных) чердаках утепляется только перекрытие, и в этом случае утеплитель не учитывается в расчете нагрузки на крышу.

Нагрузку оказывает и отделка внутренней части мансардной крыши. В зависимости от применяемого материала (гипсокартон, фанера, вагонка) меняется и вес обшивки, воздействующей на стропильную систему.

Для расчета нагрузки от обшивки внутренней части кровельного пирога необходимо объемный вес используемого материала умножить на его толщину. В качестве примера рассмотрим обшивку крыши изнутри влагостойкими гипсокартонными листами толщиной 12,5 мм (0,0125 м). Объемный вес гипсокартона 850 кг ⁄ м³ умножаем на 0,0125 м и получаем значение 10,6 кг ⁄ м².

Определение высоты конька

Зная угол наклона крыши, вы легко сможете высчитать высоту стояния конька. Для облегчения данного вычисления вы можете воспользоваться предложенной ниже таблицей, где каждому углу кровли в градусах соответствует определённая относительная величина, которая и поможет высчитать высоту конькового бруса. Для этого нужно ½  длины пролёта крыши умножить на показатель из крайней правой колонки таблицы.

Определение высоты конька

Угол наклона кровли, град	Относительная величина
5	0,8
10	0,17
15	0,26
20	0,36
25	0,47
30	0,59
35	0,79
40	0,86
45	1,0
50	1,22
55	1,45
60	1,78

Например, длина пролёта в вашем здании составляет 16 метров, а проектируемый угол наклона ската равен 30 градусам. Находим высоту конька следующим образом: 16:2х0,59=4,72. В данном случае число 0,59 взято из таблицы из учёта, что угол наклона кровли составляет 30 градусов.

Теперь вы знаете, как правильно находить угол наклона крыши, от каких показателей зависит эта величина. Надеемся, что наши таблицы помогут вам без труда ориентироваться в значениях уклона ската кровли. 

Минимальный угол уклона кровли из металлочерепицы

Металлочерепица – один из самых популярных кровельных материалов в силу своей легковесности и простоты установки. Единственное затруднение, возникающее у застройщиков – вопрос о том, какой минимальный уклон кровли из металлочерепицы допускается при строительстве. Оптимальный угол наклона определяется еще на этапе проектирования с учетом всех факторов, о которых и поговорим ниже.

Что определяет величину уклона

Чтобы правильно выполнить расчет уклона крыши, необходимо учесть несколько факторов, определяющих эту величину:

• снежные массы;
• ветер;
• утепление крыши.

Нагрузка снежных масс – это тот уровень снега, который будет скапливаться на вашей крыше, не сползая под тяжестью своего веса вниз. Очень важно еще на этапе проектирования узнать, какой в данном регионе уровень снежных осадков, чтобы произвести все расчёты верно и предотвратить возможную деформацию кровли под весом снега.

Типы конструкции скатной крыши

Нагрузка из-за силы ветровых порывов. Информация о силе ветра в регионе застройки, а также всех возможных для данного региона катаклизмов, должна быть изучена также заранее.

Кроме того, на минимальный угол наклона металлочерепичной кровли влияет наличие отопительных труб и теплоизоляции как крыши, так и самого дома. Очень часто можно встретить такую картину, когда два рядом стоящих дома с одинаковым уклоном кровли имеют разный уровень снежных масс на крыше. Если присмотреться, то у того дома, на котором меньше всего снега, обязательно имеется прогрев или отопительные трубы, тепло которых его подтапливает.

Тем не менее, если усилить теплоизоляцию крыши, то снег будет таять гораздо хуже, ведь крыша больше не будет отдавать тепло, подтапливающее снежные массы. Именно поэтому расчеты производятся одновременно с выбором утеплителя.

Форма крыши и уровень осадков

Минимальная величина

На угол наклона кровли влияет множество факторов, среди которых и форма крыши, и уровень выпадающих осадков. Минимальный уклон кровли из металлочерепицы составляет всего лишь 14 градусов. Тем не менее это значение считается подходящим лишь для идеальных условий эксплуатации: в мягком теплом климате, без осадков в виде снега или дождя.

Как рассчитать угол наклона кровли?

Для определения угла ската крыши пользуются тригонометрическими функциями или прибегают к использованию уклономера – прибора, определяющего искомую величину. Значение угла выражается в градусах или процентах.

Математический метод состоит в вычислении сторон прямоугольного треугольника. Гипотенуза – это длина линии ската. Противолежащий катет представляет собой длину отрезка от перекрытия до вершины.

Прилежащий катет равен расстоянию от средней части перекрытия до карнизного свеса.

Как рассчитать угол наклона крыши?

Если вычислить две стороны прямоугольного треугольника, можно получить значение угла наклона крыши. По одной из тригонометрических функций без труда определяется требуемое значение угла.

При использовании другого метода определяют соотношение высоты перекрытия к половине его ширины. Величина выражается в процентах, поэтому результат деления указанных величин умножают на 100. После этого величина определяется из специальной таблицы.

Инструкция по монтажу обрешетки

За счет обрешетки будет удерживаться финишное кровельное покрытие. Этот элемент конструкции опирается на контробрешетку. Последняя крепится к стропилам. Обычно для сборки обрешетки применяются бруски сечением 5х5 см. Контробрешетку собирают из таких же брусков.

Специалисты не рекомендуют собирать обрешетку из сучковатых низкокачественны х досок. Это не самый надежный материал. Он может попросту сломаться под давлением снега. От использования сырых досок тоже следует воздерживаться, т.к. по мере уменьшения количества влаги в составе их размер будет меняться, из-за чего конструкция начнет стремительно расшатываться и заметно ослабевать, а в завершении может и вовсе разрушиться.

Чаще всего для укрытия односкатной крыши используется шифер, поэтому дальнейшие этапы технологии будут рассмотрены именно на его примере. В случае работы с иными материалами не забудьте внести требуемые изменения в порядок их монтажа.

Волнистые листы укладываются на поперечную обрешетку, собранную так, чтобы каждый лист ложился на 4 бруска. Первый брусок должен находиться под нижним нахлестом, следующие 2 бруска отвечают за поддержание центральной части кровельного листа, А последний брусок поддерживает верхнюю часть элемента кровельного покрытия. Бруски нужно устанавливать на примерно одинаковом расстоянии. К примеру, если лист шифера имеет длину равную 175, бруски размещайте с шагом порядка 44 см.

В случае же использования другого финишного покрытия в конструкцию обрешетки тоже придется внести изменения. К примеру, ондулин рекомендуется укладывать на сплошную обрешетку, а рулонные материалы и мягкая черепица лучше всего сочетаются с основанием из фанерных листов. Обязательно придерживайтесь технологии монтажа обрешетки, предназначенной конкретно для вашего кровельного материала. В противном случае срок службы и в целом надежность крыши могут существенно уменьшиться.

Оптимальный угол наклона двухскатной крыши: порядок расчета пошагово

Фундамент и крыша – два самых важных и сложных по расчетам архитектурных элемента любого здания. Несущие элементы крыши – стропильная система, а ее показатели во многом зависят от угла наклона скатов. Обыкновенные застройщики выбирают оптимальный угол наклона крыши, исходя из иных критериев, чем проектировщики.

Оптимальный угол наклона двухскатной крыши

По каким критериям выбирают угол застройщики

Их не совсем интересуют расчеты на прочность несущих узлов, им малоинтересно влияние угла наклона двухскатной крыши на стоимость и сложность стропильной системы и т. д.

На что обращают внимание обыкновенные застройщики?

Параметры выбора угла наклона крышиКраткое описание

Внешний вид	Каждый владелец желает иметь красивый дом со своими индивидуальными отличиями. На внешний вид дома большое влияние оказывает угол наклона скатов. Архитекторы имеют свои требования к зданиям, дома должны органично вписываться в стиль уже существующих строений. Особенно строго к этому параметру относятся, когда дом располагается в пределах города. Довольно часто органы местного самоуправления принимают решения, запрещающие нарушать традиционный архитектурный вид. Нельзя, к примеру, строить дом с углом наклона крыши 45°, если на этой улице все строения имеют наклон не более 20°.
Используемые кровельные покрытия	Этот фактор оказывает очень незначительное влияние на оптимальный угол. Кровельные материалы имеют лишь общие рекомендации по монтажу на плоских и наклонных крышах. Плоские крыши имеют угол наклона скатов менее 10°, все конструкции с углом наклона, превышающим эти значения, считаются наклонными. Технология монтажа кровельных материалов с углом наклона 15° ничем не отличается от технологии кровельных работ на скатах с наклоном 45°. Есть, правда, ограничение для штучной черепицы, ее можно устанавливать на крышах с углом наклона не менее 22°.
Назначение чердачных помещений	Чем больше угол наклона скатов, тем выше чердачные помещения. Такие крыши строятся для зданий с мансардами. На этот фактор застройщики обращают большое внимание, но не все так просто, как может показаться на первый взгляд.

Эти пожелания архитекторами принимаются во внимание во время проектирования и расчета элементов стропильных систем. Но к ним добавляется еще довольно большое количество чисто инженерных факторов, оказывающих решающее влияние во время расчетов параметров стропильной системы. И угол наклона скатов среди них не единственный, все значения зависят друг от друга и не могут не учитываться при разработке проекта.

Как выбирают оптимальный угол проектировщики

Вариант расчета параметров кровли с использованием калькулятора

Шаг 1. Первым делом в браузере открывается сайт, где есть онлайн-калькулятор. В данном случае можно указать массу параметров будущей кровли. Для начала выбирается форма крыши – например, односкатная.

Выбирается тип кровли

Шаг 2. Далее сайт предлагает выбрать материал, которым будет зашиваться готовая кровля (металлочерепица, шифер и т. д.).

Выбор кровельного материала

Шаг 3. Выбираются значения длины и ширины основания кровли, ориентируясь на изображение внизу страницы – там показаны определения используемых обозначений.

Выбор основных значений

Шаг 4. Сразу же можно указать и другие значения – параметры стропильной системы, вплоть до указания используемых материалов для ее сооружения. Выбирается также и значение шага обрешетки, расчет снеговой нагрузки.

Параметры стропильной системы

Шаг 5. Снеговая нагрузка определяется по региону, где будет находиться строение. Для этого есть удобная карта-схема.

Выбор региона по снеговой нагрузке

Шаг 6. Чтобы расчеты были произведены, нажимается кнопка «Рассчитать».

Нажмите кнопку «Рассчитать»

Шаг 7. В итоге на странице появится подробная таблица с указанием основных параметров кровли, в том числе и угла ее наклона.

Результаты расчетов

Также приведем примерный расчет угла кровли в зависимости от известного значения высоты конька. Для произведения расчетов следует измерить ширину фронтона (для примера это показатель будет равен 6 м). Далее это значение делится на 2 – получается 3 м. Высота конька в данном случае должна быть 1,8 м.

Теперь просто нужно воспользоваться известными из уроков геометрии формулами и узнать тангенс угла: tgA = a:b = 3:1,8 = 1,67. Значение угла по значению тангенса можно найти в таблице Брадиса. В данном случае угол ската будет равен 58-59 градусов. Его можно округлить до 60.