Какой угол наклона должен быть у двухскатной крыши: Оптимальный угол наклона двухскатной крыши и поиск минимального значения – Оптимальный угол наклона двухскатной крыши: порядок расчета пошагово — ЖК «Шотландия»

Содержание

Как рассчитать оптимальный угол наклона двухскатной крыши? — 1pocherepice.ru

Как определить оптимальный угол наклона двухскатной крыши, является чрезвычайно актуальным вопросом, от которого зависит прочность и надежность всего здания. Современное строительство развивается стремительными темпами. С каждым днем становится все больше новых материалов и, соответственно, подходов к их установке. Наряду с проверенными изделиями появляется все больше инновационных средств, которые могут использоваться для укладки кровли. Однако все они имеют различные характеристики и структуру.

Схема устройства двускатной крыши.

Факторы, влияющие на прочность и долговечность кровли

Строительство любой крыши начинается с составления генплана и выбора основного полотна для кровли. Все нюансы и мелочи должны быть обязательно учтены и продуманы, поскольку даже малейшая оплошность может стать фатальной и нарушить общее равновесие конструкции. В связи с этим необходимо разобраться, какие силы и нагрузки влияют на поверхность, которая составляет основу крыши. Главными факторами, воздействующими на кровлю, являются:

вес стропильных конструкций;
ветровая нагрузка;
влияние осадков;
особенности климата;
вес покрытия.

Виды стропильных систем двускатной крыши.

Стропильная система направлена на поддержание всей крыши и организацию ее наилучших качеств, таких как прочность и надежность. Однако она имеет еще и значительный вес, который создает дополнительную нагрузку на балки перекрытия. Как правило, для удержания всего кровельного пирога используются бревна и балки больших сечений, кроме того, система дополнительных компенсаторов. Все эти элементы конструкции двускатной крыши имеют значительные показатели веса, которые тоже необходимо учитывать при составлении генплана и определении угла наклона покрытия.

Ветровая нагрузка тоже играет немаловажную роль, поскольку чем выше его значения, тем большая сила действует на основную плоскость. В некоторых случаях ветра могут достигать огромных показателей и, соответственно, нагружать все системы конструкции. Поэтому угол наклона двускатной крыши должен быть ориентирован и на этот вид нагрузки.

Самым главным фактором, определяющим само возведение крыши и ее уклон, является влияние осадков.

Снег, дождь, град или оледенение — все эти факторы не только проверяют на прочность все системы кровли, но и несут в себе большие показатели удельного веса, которые играют первостепенную роль при организации крыши. Первое место по опасности и уровню воздействия по праву занимает снеговая составляющая. Она может создавать предельные нагрузки, достигающие 200-250 кг на 1 м² покрытия, что для некоторых материалов может оказаться фатальным. Поэтому ориентация на осадки крайне важна при составлении генплана.

Выбор конструкции в зависимости от уклона кровли.

Все эти природные факторы характеризуются особенностями климата той или иной части территории.

Поэтому для более суровых условий необходимо использование материалов, способные выдержать все испытания и сочетать идеальные характеристики прочности и долговечности конструкции.

Для мягкого климата, который не подразумевает критических ветровых или снеговых нагрузок, возможно использование более простых материалов, подходящих для этого конкретного участка местности.

Финальным фактором, воздействующим на общую картину прочности строения, является вес самого покрытия. Как правило, самые большие нагрузки создает такое привычное и распространенное изделие, как шифер. Именно он является самым тяжелым, однако его дешевизна в большинстве случаев перевешивает все остальные недостатки.

Вернуться к оглавлению

Влияние угла наклона на характеристики кровли

Какой же тип крыши лучше всего подойдет в наших климатических условиях? На сегодняшний день существует богатый выбор фактур и контуров кровли. Это двух- или четырехскатные варианты, шатровые или любые другие системы. Однако именно двускатная крыша способна сочетать в себе оптимальный набор устойчивости и функциональности. Поэтому ее выбор для создания купола кровли является наилучшим решением.

Как влияет неправильный угол ската на общие характеристики кровли? Неверно подобранные углы наклона двускатных крыш ведут к нарушению прочности и долговечности всей системы. При слишком маленьком угле ската возможно проникновение воды или иных чужеродных образований под плоскость.

Минимальные уклоны крыши для разных типов кровельных покрытий.

Отжимной ветер, талая вода, снеговая составляющая — все эти критерии являются неизменными факторами риска, поскольку способны проникать и заполнять собой самые труднодоступные места.

Слишком крутые крыши могут обеспечить нейтрализацию подобных факторов, однако в этом случае вступает в силу ветровая составляющая нагрузки.

Снег или вода будут сползать с поверхности крыши естественным способом, при этом кровля образует своеобразный парус, который примет на себя всю ветровую нагрузку.

Хотелось бы отметить, что она может достигать критических величин, а это способно неблагоприятно сказаться на характеристиках надежности всей системы. Поэтому оптимальный угол должен быть рассчитан с учетом всех критических факторов и характеристик основного укрывного материала.

Крыши с отклонением выше 45° считаются крутыми, а с 10° и ниже — пологими. Поэтому идеальными показателями для двускатных крыш являются средние значения, которые варьируются в пределах 20-35°С.

Именно подобные показатели создают хорошие предпосылки для строительства идеальной по своим качествам кровли.

Вернуться к оглавлению

Величины угла наклона для каждого материала

Рассчитать нужный угол наклона помогут характеристики материалов, которые послужат основой будущей кровли. Поскольку каждый из них имеет свои граничные показатели, которые обеспечивают сохранность помещения от влаги и других погодных неудобств.

Выглядят эти показатели следующим образом:

Таблица углов наклона крыши.

20° являются предельными для шифера и обыкновенной черепицы, поскольку структура самих этих материалов подразумевает использование их в наклонном состоянии. Это обусловлено сегментированием и рельефом подобных изделий. Особенно это касается черепицы, которая состоит из множества отдельных кусочков и просто не может быть эффективной на плоской поверхности. Тем более крепление этих материалов производится внахлест друг на друга, что не может обеспечить эффективного сцепления изделий при слишком низких углах ската. Это может привести к протечкам и проникновению любого естественного мусора, такого как листья деревьев или обыкновенная пыль.
14° подразумевает минимальные значения для металлочерепицы. Она благодаря своей структуре может быть использована в немного более пологом состоянии, однако слишком сильно надеяться на прочность замка изделий также не следует. К тому же такие показатели подразумевают слишком большой нахлест листов, а это может быть неактуально с материальной стороны из-за нецелесообразности расхода изделий. Поэтому крыши с металлочерепицей проектируются исходя из своих конструктивных особенностей и подразумевают относительно большие показатели наклона плоскости.
12° являются минимальными для профнастила. Этот материал хотя и обеспечивает более надежную сцепку листов между собой, он не может гарантировать идеальные условия для обеспечения прочности конструкции при наименьших показателях наклона.
8° и ниже являются предельными значениями для любых рулонных материалов. Именно они предназначены для использования на практически ровных поверхностях и обеспечивают хорошие показатели защиты плоскости. Также благодаря возможности наложения нескольких слоев показатели надежности прямо пропорциональны им.

Вернуться к оглавлению

Заключение по теме

Выбор двускатной кровли с оптимальным углом наклона поверхности — задача достаточно сложная, включающая в себя множество нюансов и уточнений. Главными критериями, влияющими на итоговую поверхность крыши, являются атмосферные осадки и вес кровельного пирога.

Именно эти показатели отвечают за надежность и прочность всей конструкции. Кроме того, следует учесть, что для каждого кровельного материала существует свое критическое значение, которое актуально только для отдельного изделия. Так, шифер имеет самые низкие показатели наклона плоскости, а рулонные материалы занимают лидирующие позиции в этом соревновании.

Оптимальный угол двухскатной крыши. Минимальный угол наклона крыши и материал кровли

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.

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.

Строительные технологии в современном мире развиваются семимильными шагами. В особенности это касается частных домов. Очень важным этапом в ходе возведения собственного жилья является создание крыши. Казалось бы, все довольно просто, но это не так. Для того чтобы конструкция была прочной, требуется сделать точный расчет и понять, крутой или пологой должна быть будущая кровля. Как подсчитать минимальный и оптимальный уклон двускатной и четырехскатной крыши? Как зависит от него прочность здания? Как проводится расчет угла наклона?

Для устройства кровли уклон – один из самых важных параметров, закладываемый в расчеты.

Крыша — самая важная составляющая любого архитектурного творения. Она защищает жителей дома от атмосферных осадков, ветра, низкой и высокой температуры и придает ему красивый вид. Какая бы она ни была, любому хозяину важно знать оптимальный и минимальный угол ее наклона. Иногда от этого зависит целостность здания, ведь при неправильной планировке она может просто напросто разрушиться. Рассмотрим более подробно, каким должен быть оптимальный угол наклона двухскатной крыши, как влияет на него ветер, осадки, как должна подбираться система крыши, наклон, план работы.

Влияние климатических условий

Большинство частных домов имеют скатные крыши. Чаще всего можно встретить двухскатные или четырехскатные. Наклон их может быть разным. Как можно посчитать оптимальный и минимальный угол ската, от чего он зависит? На показатель влияет множество факторов. Основными являются климатические условия и свойства кровельного материала. Итак, остановимся сперва на самом важном из них. Наиболее простой из показателей — это ветер. Ветровая нагрузка прямо пропорциональна углу ската кровли. Если слишком маленький, например 5-10 градусов, то ветер способен проникать под кровельный материал, так как в этом случае он располагается практически параллельно поверхности, что может нанести урон покрытию или совсем его сорвать. Со слишком большим углом то же, что и в предыдущем случае. Здесь ветер способен просто напросто свалить настил.

Поэтому для районов с частыми сильными ветрами для двухскатной и четырехскатной крыши наиболее оптимальный угол ската составляет 15-20 градусов. Для более спокойных в этом плане регионов — 35-40 градусов. Уклон влияет и на герметичность дома. Если угол большой, то вода будет сбегать с нее, не скапливаясь на поверхности. То же самое касается и снега, грязи. Поэтому для дождливых районов оптимальнее всего уклон в 45 градусов, а для засушливых — 30.

Кровельные материалы

Угол ската двухскатной крыши или четырехскатной определяется и видом кровли.

Рулонные материалы используются для обустройства крыш, имеющих угол наклона не более 60 град.

Рулонные материалы — такие как рубероид — используются даже на тех зданиях, где уклон кровли ската составляет 0 градусов. То есть все это зависит и от кровли. Они не обладают высокой защитой, а от уклона крыши будет зависеть число слоев рубероида. При уклоне до 15 градусов в расчет понадобится 4 слоя, при 40 — 3, при более 45 — 2 слоя. Оптимальный материал для двухскатной конструкции с уклоном в 30 градусов — это асбестоцементные листы. Для черепицы подойдет уклон ската в 22-40 градусов. Если имеется минимальный угол ската около 12 градусов, то можно использовать металлические листы внахлест.

Интересен тот факт, что высокие значения, характерные для двухскатной или четырехскатной конструкции, больше других подвержены потере тепла. Поэтому без учета высоты здания обойтись нельзя, иначе создать в жилых комнатах в дальнейшем оптимальные параметры микроклимата не получится. Минимальный уклон нужно выбирать для территорий, подверженных сильным ветрам и ураганам.

Система измерения угла наклона

Система крыши нуждается в тщательном измерении. Для этого требуется определить оптимальный или минимальный уклон двухскатной или четырехскатной конструкции. Все это входит в план работы. Здесь же измеряется сам угол или его значение в процентном соотношении. Чтобы определить градус, необходимо произвести расчет или сделать модель на бумаге. Процент высчитывается следующим образом: берется значение высоты конька и делится на половину ширины здания. Полученное значение умножается на 100%. Расчет таков: в процентном соотношении 1 градус равен 1,7%, а 45 градусов — 45%.

Важно отметить, что шифер, который является самым распространенным кровельным материалом, имеет очень большой минимальный угол. При более же низком его расположении ветер способен загонять влагу под него и он отсыревает. Это может вызвать повышенную влажность в самом доме, что негативно скажется на жильцах и условиях.

Важно запомнить, что для двускатной крыши губительным может быть как большой, так и малый . В силу этого важен его точный расчет. При большом угле ветер может сорвать покрытие и сделать жилище непригодным для жизни, а слишком малый способствует проникновению ветра между швами кровли, проникновению в него осадков и разрушению кровельного материала. Нередко для двускатных крыш характерен их провал. Это связано с постоянной нагрузкой на кровлю осадков, в частности снега, который может тоннами скапливаться на ней в зимнее время. Большое значение имеет наклон для отведения воды, в противном случае она может скапливаться под крышей и ухудшать качество воздуха в мансардном помещении, способствовать появл

какой должен быть, каков минимальный в градусах. Стандартный уклон кровли

Сегодня, я хочу Вам немного рассказать об угле наклона крыши, зачем он нужен, какие бывают углы и от каких факторов они зависят.

От чего зависит угол крыши.

Для того, чтобы вода могла быстро удалиться с крыши, при её монтаже необходимо задать уклон кровли. Профессионалами уклон кровли принято выражать в процентах или в градусах. Измеряют эти проценты и градуса с помощью геодезических инструментов.

Обратите внимание

Уклоном считается угол наклона ската крыши относительно горизонта. Чем больше уровень угла, тем круче крыша.

В современных зданиях рекомендую делать крышу пологую. Если Вы не хотите пологую кровлю, я бы Вам порекомендовал наиболее простые формы крыш: мансардные, вальмовые, двускатные и односкатные.

Применяемый кровельный материал напрямую зависит от уклона крыши.

Материал	Минимальный угол	Пояснения
шифер, черепица	22º	Такого угла достаточно, чтобы не скапливалась влага и не просачивалась под крышу
рулонные битумные материалы	в 2 слоя не менее 15º, в 3 слоя — от 2º до 5º	Угол наклона зависит от количества слоев мягкой рулонной кровли
профнастил	12º	При небольших углах стыки между листами заполняются строительным морозостойким герметиком
металлочерепица	14º
ондулин	6º
гибкая (мягкая) черепица	11º	Обрешетка под мягкую черепицу делается сплошной, в независимости от угла наклона

Стандартная скатная крыша состоит из кровли, которая защищает здание от атмосферных осадков, стропил и обрешетки, которые поддерживают кровлю, а также передают её от веса крыши на стены. К весу крыши нужно добавить вес от нагрузок в виде выпавшего снега, града, ветра и т.д.

Наши работы

Мои советы.

По опыту скажу, что наиболее качественные и долго служащие кровли являются те, которые имеют угол наклона ближе к 45º, это связано с минимальной нагрузкой на нее. Однако, не всегда уместный данный вид кровли.

Для расчета оптимально допустимого и эстетического угла наклона лучше вызывать специалистов, ведь именно крыша над головой позволят Вам чувствовать комфорт в своем доме.

Наши специалисты готовы Вам помочь. Свяжитесь с нами через форму ниже или при помощи контактов.

+7(495) 241-00-59

?????? ? ?????? ?????????? ? ???????? ???????? ?? ?????? ?? VIP-??????

??? ???? — ???? ????????????? ?????? ? ?????.

? ???????????? ???? ??? ?? ??? ??????????, ???? ???? ?? ????? ?????? ???????? ? ?????? ???????.
????????? ???????, ?? ???????????, ? ???? ??????? — ??? ?????????

+7(495) 241-00-59? ???????? ??? ??????? 7/24 — ???? ??? ??? ??????, ???????????!

Дополнительные материалы по теме

Если у вас есть вопросы задавайте постараюсь на все ответить

Добавить комментарий

расчет угла наклона, площади, строительство

Крыша дома должна стать надежной защитой дома от неблагоприятных воздействий внешней среды, отличаться прочностью, устойчивостью, огнестойкостью. Однако застройщиков не меньше волнует ее экономичность. Поэтому «Как построить двухскатную крышу», – вопрос не праздный, если учесть, что строительство такого типа намного выгоднее и практичнее, чем других с более сложной конфигурацией.

Перед застройщиками часто встает вопрос, как сделать крышу дома надежной, а проживание под ней максимально комфортной. Одной из самых востребованных конструкций является двускатная крыша.

Конструкция двухскатной крыши состоит их отдельных трех элементов:

Стропильной системы, которая выполняет роль несущего каркаса для всей конструкции.
Изоляционного слоя, который обеспечивает долгий срок эксплуатации кровельной системы.
Кровельного материала, имеющего две основные функции: защитную и декоративную.

Важно

Надежность конструкции дома практически зависит от максимально качественного исполнения каждого из этих элементов.

на фото двухскатная крыша

Каркас: основные параметры и характеристика ↑

Перед тем, как сделать крышу, необходимо четко представлять, что из себя представляет каркас, отдельные элементы и особенности монтажа. Основными элементами каркаса считают:

кровлю,
обрешетку и контробрешетку,
стропила,
коньковый прогон,
стойки,
мауэрлат.
диагональные и раскосые связи.

Стропильную систему подразделяют на два типа:

висячая – в качестве опоры стропил выступают наружные две стены;
наслонная – имеет от трех точек опоры на наружных и внутренних стенах.

Типы стропил можно комбинировать: использовать наслонные для частей дома с промежуточными опорами и висячие там, где их нет.

В частном строительстве в основном используют деревянные стропила и обрешетку, выполненные из бруса и доски определенных сечений. Древесина более доступна и обходится дешевле.

Выбор угла наклона ↑

Традиционно двухскатная крыша имеет угол, варьирующийся в пределах 11– 45°. Для более точного расчета стропильной системы используют данные по следующим параметрам:

материал для кровли,
ветровые нагрузки в местности, где строится дом,
снеговые нагрузки в том же регионе.

Эти факторы учитываются в совокупности, поскольку они взаимосвязаны. Например, большой угол крыши в местности с сильными ветрами:

требует усиления стропильной,
площадь кровли получается больше и, соответственно, потребуется больше материала.

Все это в итоге приводит к значительным дополнительным расходам и, возможно, даже отразится на прочности и надежности каркаса. При расчете оптимального угла наклона пользуются специальными картами снеговых и ветровых поясов.

Важно

Выполняя расчеты угла наклона двухскатной крыши не надо забывать о теплоизоляционных характеристиках снежного покрова. Не стоит пренебрегать природной теплоизоляцией, которая поможет сохранить тепло при отрицательных температурах, и чересчур большой угол, чтобы скорее избавиться снега с поверхности кровли.

Высота ↑

Таким образом, уклон необходим, чтобы атмосферные осадки на ней не застаивались и, соответственно, не продавливали кровлю. Зная его значение, можно точно рассчитать, на какую высоту должен быть поднят конек крыши.

Если двускатная крыша имееет уклон в 45°, то высота конька составляет половину ширины дома. Для других углов вычисление этого показателя сводится к умножению половины ширины дома на соответствующий коэффициент.

Пример

Например, если ширина дома равна ширине 8 м, а крыша имеет уклон в 40°, расчет проводят следующим образом: 4 х 0,839=3,356, где 4 м – это половина ширины дома, 0,839 – коэффициент подъема, соответствующий 40°.

Как рассчитать площадь: основной расход кровельного материала ↑

При вычислении площади любой крыши:

не вычитывают элементы типа дымоходных труб, вентиляционных отверстий, кровельных и мансардных окон;
точно определяют длину ската от нижнего края конька до нижней части карниза;
принимают во внимание свесы, парапеты и т. д.
учитывают тип покрытия.

Для простых двухскатных крыш, скаты которой представляют собой параллелограммы, площадь равна:

S _общ= 2ab = 2a + 2b, где a и b, соответственно высота и ширина параллелограмма.

После завершения вычислений желательно к получившейся площади прибавлять ее десять процентов – это перекроет возможные погрешности.

Как правильно сделать двухскатную крышу и не допустить ошибок ↑

Строительство можно разделить на следующие этапы:

возведение конструкции стропильной системы;
создание изоляционного ковра, состоящего из слоев гидро-, паро- теплоизоляции, а при необходимости также шумоизоляции;
укладка покрытия для кровли.

К строительству приступают, закупив весь необходимый материал, количество которого было рассчитано на основе сделанного ранее чертежа.

Установка мауэрлата. Брусья мауэрлата к стенке дома можно крепить одним из следующих способов.

Заливка армопояса со шпильками – на стенки дома заливают пласт бетона, в который сразу с шагом в метр–полтора вмуровывают штыри с резьбой (шпильки). Шпилька должна выступать из бетона на 3 см, чтобы было возможно завинтить гайкой при окончательном креплении. Высота армопояса примерно 20-30 см.
Установка шпилек в последних рядах кладки – их устанавливают в 3–4 верхнем ряду. При укладке стенки штыри легко входят в межкирпичный раствор. В этом случае необходимо высчитать, чтобы с учетом высоты мауэрлата при закладке штырей остался небольшой выступ для гайки.
На шпильки перед установкой мауэрлата кладут один или два пласта гидроизоляции (рубероид).

Установка стропил и крепление к мауэрлату. Чтобы все стропила были идентичны, рекомендуется выполнить для них единый эталонный шаблон, по которому будут углы и доски стропильных ферм. К мауэрлату стропила лучше крепить, используя крепежи и внутренний вырез в стропильной ноге.

Если верхний стык стропильного треугольника проводят без конька, лучше это делать встык, фиксируя по бокам с помощью креплений и болтов.

Оптимальный угол наклона двухскатной крыши: влияние ветра, осадков, кровли

Для устройства кровли уклон – один из самых важных параметров, закладываемый в расчеты.

Влияние климатических условий

Зависимость выбора материала от уклона крыши.

Большинство частных домов имеют скатные крыши. Чаще всего можно встретить двухскатные или четырехскатные. Наклон их может быть разным. Как можно посчитать оптимальный и минимальный угол ската, от чего он зависит? На показатель наклона кровли влияет множество факторов. Основными являются климатические условия и свойства кровельного материала. Итак, остановимся сперва на самом важном из них. Наиболее простой из показателей — это ветер. Ветровая нагрузка прямо пропорциональна углу ската кровли. Если уклон кровли слишком маленький, например 5-10 градусов, то ветер способен проникать под кровельный материал, так как в этом случае он располагается практически параллельно поверхности, что может нанести урон покрытию или совсем его сорвать. Со слишком большим углом то же, что и в предыдущем случае. Здесь ветер способен просто напросто свалить настил.

Кровельные материалы

Угол ската двухскатной крыши или четырехскатной определяется и видом кровли.

Рулонные материалы используются для обустройства крыш, имеющих угол наклона не более 60 град.

Система измерения угла наклона

Угол уклона двускатной крыши.

Заключение, выводы, рекомендации

Перед тем как крыть крышу здания, нужно произвести расчет кровли. Важно узнать, какой оптимальный и минимальный уклон необходим для строительства сооружения, чтобы обеспечить его прочность, устойчивость к ветру или воздействию дождя и снега. Таким образом минимальный и оптимальный угол двухскатной или четырехскатной крыши определяется следующими показателями: погодными условиями территории, объемом осадков и частотой ветров, видом кровельного материала. Все это должно входить в план работы. План включает и расчет процентной величины угла.

Важно запомнить, что для двускатной крыши губительным может быть как большой, так и малый угол крыши. В силу этого важен его точный расчет. При большом угле ветер может сорвать покрытие и сделать жилище непригодным для жизни, а слишком малый способствует проникновению ветра между швами кровли, проникновению в него осадков и разрушению кровельного материала. Нередко для двускатных крыш характерен их провал. Это связано с постоянной нагрузкой на кровлю осадков, в частности снега, который может тоннами скапливаться на ней в зимнее время. Большое значение имеет наклон для отведения воды, в противном случае она может скапливаться под крышей и ухудшать качество воздуха в мансардном помещении, способствовать появлению грибков и бактерий.

Расчет для двускатной крыши — угол наклона ската, стропильная система, площадь и нагрузки

Расчет двускатной крыши

Содержание:

В настоящее время строительный рынок переполнен разнообразными материалами, а также предлагает различные технологии строительства.

При возведении капитального строительства используются различные инновационные технологии, которые позволяют выполнить практически любые вида работ.

Это способствует проведению строительства в сжатые сроки, не допуская ухудшения качества.

Но первоочередной задачей остается подготовка проекта двускатной крыши, в котором будет произведен точный расчет нагрузок, а также остальных необходимых характеристик.

Первичные расчеты при проектировании

Углы наклона

В ходе проведения проектирования здания, независимо от его назначения, делается расчет конструкции кровли, а также расход необходимых материалов.

В проекте рассчитывается в первую очередь угол наклона ската.

Расчет делается на примере типовой двускатной крыши. Стандартная величина угла наклона ската допускается от 11 градусов до 45 градусов. Следует учитывать, что угол наклона находится в пропорциональной зависимости от величины нагрузок, которым подвергается крыша, будь то снег, дождь или ветер.

В строительстве существует такое понятие как парусность крыши. Это величина нагрузки, которую оказывают ветровые потоки на всю конструкцию. Она напрямую засвистит от угла наклона.

Чем больше величина угла, тем болящую парусность имеет крыша. Если рассматривать этот термин с материальной стороны, то чем больше парусность, тем большее количества материала придется затратить на обрешетку, устройства стропильной системы и других необходимых материалов, соответственно, тем больше будет ее стоимость.

Не стоит забывать, что с увеличением площади увеличиться и количество материала, необходимого для кровли.

Расчет выдерживаемых нагрузок

При расчете двускатной крыши в обязательном порядке определяется величина нагрузок, которые оказываются на кровлю.

Если проектируется крыша для одноэтажного сооружения, то величина нагрузки состоит из веса самого кровельного материала и величины возможных нагрузок на всю конструкцию крыши из-за погодных условий.

Вес кровельной конструкции рассчитывается следующим образом. Складывается вес всех материалов: стропильной системы, обрешетки, гидроизоляции, пароизоляции, утеплителя и кровельного материала. Это значение делится на площадь, и приплюсовываем 10% или как говорят строители, применяем поправочный коэффициент 1.1. Получаем величину, соответствующую весу конструкции на 1 кв.м.

Для сведения: если вы планируете в будущем изменять конструкцию крыши путем увеличения угла наклона скатов, то рекомендуется в расчеты закладывать более высокое значение. Специалисты-кровельщики советуют брать за основу цифру 50.

При расчете внешней нагрузки учитываются особенности климатической зоны, в которой ведется строительство. Необходимо также учитывать угол наклона ската.

Для примера возьмем двускатную с углом наклона 25 градусов. Тогда снеговая нагрузка будет равна 1.

Если угол наклона находится в пределах 25-60 градусов, то необходимо поправочный коэффициент увеличить на четверть, т.е оперировать значением 1.25.

А вот для крыш, у которых угол наклона скатов превышает 60 градусов, снеговая нагрузка не рассчитывается.

Расчет стропильной системы

Стропила двускатной крыши

Одним из основных при проектировании крыши является расчет стропильной системы.

Это связано с общей нагрузкой, которую стропильные ноги передают от обрешетки к несущим стенам строения.

При расчете параметров стропильных ног, таких как длина и сечение принимают во внимание величину действующих нагрузок кровли, которая складывается из веса кровельного «пирога» и веса опорных элементов, принимая во внимание и величину наклона ската.

Важно: опытные кровельщики рекомендуют полученный результат увеличить в полтора раза, чтобы обеспечить запас прочности конструкции.

Расчет стропильной системы основывается на двух критериях. Первым критерием является прочность, определяющая сохранность целостности конструкции при нагрузках. Второй критерий — это деформация, определяющая величину прогиба кровельного материала.

Когда основополагающие параметры, деформация и прочность, определены, производится расчет шага стропил.

На этом же этапе рассматривается, необходимо ли дополнить стропильную конструкцию промежуточными элементами — растяжками и раскосами, предназначенными для распределения общей нагрузки на ноги стропил.

При необходимости в критических местах для увеличения надежности кровельной конструкции используют металлические опоры и скобы.

Последним этапом будет расчет обрешетки. Показатели обрешетки напрямую зависят от выбранного кровельного материала, типа крыши и угла наклона ската.

Расчет площади

Площадь кровли

При подсчете всех параметров двухскатной крыши не нужно делать сложные вычисления.

Но это задача очень кропотливая, требующая внимательности и сосредоточенности.

Ведь чтобы правильно составить смету требуется точно рассчитать все материалы необходимые для возведени.

Малоприятным будет на этапе строительства обнаружить, что каких-то материалов недостаточно, а какие- то были закуплены с избытком.

В некоторых случаях сложность может составить запланированное мансардное помещение, требующее дополнительного расчета кровельной конструкции, а также форма крыши.

В виде примера далее приведен расчет площади классического варианта щипцовой крыши с двумя скатами.

Формула площади

Первоначально необходимо определить длину одного скатаю. Для этого нужно произвести замеры, где начальной точкой является крайняя точка карниза, а конечной считается нижний край конька.
Необходимо учитывать различные элементы, в частности брандмауэрные стены, парапеты, свесы.
Определится с выбором материала, из которого будет изготовлена крыша.
Из общей площади необходимо вычесть так называемые «пятна» — дымоходные трубы, слуховые или мансардные окна, вентиляционные отверстия.
Необходимо принять во внимание, что если в качестве кровли используется рулонные или черепичные материалы, то длину скатов необходимо уменьшить примерно на 0.7 м
Когда площадь каждого ската в отдельности рассчитана, можно приниматься за расчет уклона. Для этого необходимо размеры элементов ската умножить на косинус общего угла наклона. А площадь рассчитывается непосредственно по свесам.

Совет: при самостоятельном расчете площади, первоначально разбейте всю площадь на зоны, которые представляют элементарные фигуры. Это позволит вам без труда посчитать площадь каждой зоны в отдельности. Останется только их просуммировать.

Для примера возьмем прямоугольный скат, угол уклона которого составляет 30 градусов.

Это считается простой площадью, которую можно множить на угол уклона ската.

Если площадь сложная, то лучше прибегнуть к помощи специальных программам, разработанных непосредственно для расчета площадей крыши и позволяющие с точностью до сантиметра произвести необходимые подсчеты.

Как рассчитать оптимальный угол наклона крыши?

Каждый потенциальный домовладелец должен знать, как рассчитать угол наклона крыши загородного дома или дачи, ведь от угла наклона зависит не только стоимость кровельного материала и строительных работ, но и сама безопасность проживания. Правильная геометрия кровли позволяет сэкономить на стройматериалах и создать конструкцию, препятствующую накоплению на крыше снеговых шапок и ледяных глыб, обрушение которых может повредить и строению, и домочадцам. Поэтому в данной статье мы приведем методики расчета оптимального угла наклона ската.

Разновидности крыш для частного дома – выбираем оптимальный вариант

В жилых домах можно использовать четыре основные разновидности крыш. Односкатный вариант подойдет пристройке или флигелю, но совершенно не смотрится на основном строении. Единственный настоящий плюс данного типа – это минимальный расход кровельного материала, но с безопасностью тут могут быть проблемы. На плоском скате задерживается практически весь выпавший снег, поэтому такие крыши чистят вручную, выбираясь на скат.

Для двускатной крыши не требуется построение сложного каркаса

Щипцовый вариант, построенный на основе двух скатов, позволяет создать безопасную кровлю, с которой будут сходить снеговые шапки любой толщины. Кроме того, двускатная крыша выглядит очень презентабельно и не требует строительства сложного каркаса. Вальмовый вариант и его производные – это четырехскатная конструкция со сложным каркасом и относительно небольшим расходом кровельного материала. Построить такую конструкцию способны далеко не все специалисты – обилие стыков (особенно в мансардном или полувальмовом варианте исполнения) требует больше умения и времени на сборку кровли. Ведь в случае ошибки она будет течь, затапливая жилой дом.

Многощипцовый вариант – это многоскатная конструкция сложной формы. Такой вариант построят лишь опытные кровельщики. На многощипцовую крышу уходит больше стройматериала и времени, что делает этот вариант самым дорогим из возможных. Причем усложненная форма (у такой кровли бывает пять и более скатов) может как украсить, так и перегрузить экстерьер жилища, создавая ощущения избыточной сложности, вызывающей чувство раздражения у людей с тонким архитектурным вкусом.

И если выбирать по соотношению простоты конструкции и проводимых расчетов, объема используемого стройматериала и презентабельности экстерьера, то лучшим вариантом будет щипцовая кровля с двумя скатами. Именно такую конструкцию мы и будем рассматривать, пытаясь понять, как рассчитать угол наклона крыши для загородного дома или дачи.

Общие сведения о конструкции крыши – знакомимся с терминологией

Перед вычислением оптимальной геометрии крыши для понимания процесса и применяемой терминологии вы должны ознакомиться с ее конструкцией. Это не отнимет много времени, поскольку выбранный нами вариант состоит из 7 оригинальных элементов:

1. Мауэрлата – бревна в основании каркаса, которое укладывают на несущую стену.
2. Конька – верхней грани кровли. В нашем случае это не совсем деталь, а место сопряжения скатов кровли.
3. Лежня – балки под коньком крыши, укладываемой на одном уровне с мауэрлатом.
4. Стойки – вертикальной балки, соединяющей лежень и коньковый прогон (балку под верхней гранью).
5. Стропила – балки, опирающейся на мауэрлат и коньковый прогон крыши.
6. Обрешетки – чередования продольных реек, укладываемых поверх стропил и образующих основу каркаса для ската крыши.
7. Подкоса – балки, укладываемой под прямым углом к стропилу и протянутой до точки сопряжения стойки и лежня.

В основании каркаса лежат бревна, которые размещаются на несущих стенах (мауэрлата)

Общее число элементов зависит от их функционального назначения. Например, лежень у крыши всегда один, а мауэрлата – как минимум два. Число стропил всегда парное и равно количеству подкосов. Ну, а число стоек определяют, разделив сумму стропил на два. Ведь на каждую пару стропильных ног приходится только одна стойка. А теперь о самом главном – вычисляемые нами углы кровли образуются плоскостью основания (горизонталью) и линией стропила, уложенного под углом к мауэрлату.

Что влияет на величину угла уклона кровли

Технически наклон крыши может изменяться в пределах от 0 до 90 градусов. В первом случае у нас получится плоская кровля, а во втором – односкатная (второй уклон должен быть меньше 90°).

Снеговая нагрузка — важный фактор для определения угла наклона крыши

Геометрия крыши с двумя скатами и углами отличается от предельных значений, но не может быть любой, возможное значение уклона стропил определяют под влиянием следующих факторов:

Ветровой и снеговой нагрузки. Правильный уклон должен помочь сэкономить на строительстве каркаса. Ведь чем выше такая нагрузка, тем больше понадобится стропил, стоек и подкосов.
Типа кровельного покрытия. Каждая разновидность конструкционного материала кровли накладывает ограничение на минимальное и максимальное значение вычисляемого угла.
Стоимости строительных материалов – чем меньше уклон, тем дешевле конструкция. Ведь если уклон крыши равен нулю, то площадь ската равна габаритам кровельного перекрытия. А с увеличением уклона растет и площадь ската. И если вы выбрали дорогой стройматериал, то правильный уклон поможет сэкономить на его покупке.
Габаритов самого строения – высота конька должна соответствовать расстоянию между мауэрлатами. Иначе вы получите искаженные пропорции и нарушите эстетику экстерьера дома.

Причем все упомянутые выше факторы взаимосвязаны, поэтому их рассматривают только в комплексе, когда высчитывают оптимальную геометрию кровли. Как это сделать? Об этом мы поговорим ниже по тексту.

Как определить оптимальный уклон – вычисления в градусах

Оптимальный угол наклона двухскатной крыши не должен приводить к увеличению снеговой и ветровой нагрузки, искажать экстерьер дома и вынуждать покупать больше кровельного и строительного материала. Поэтому для определения его величины мы будем последовательно двигаться по всем упомянутым параметрам, подбирая оптимальный размер для каждого из них. После чего мы вычислим уклон по среднему значению и допустимым пределам для кровельного материала.

Наиболее оптимальный угол наклона двухскатной крыши — около 37 градусов

Для ветровой нагрузки оптимальный уклон – это 0 градусов. В этом случае он не добавляет высоты строению. Поэтому все многоэтажные дома имеют плоскую кровлю. Кроме того, нулевой уклон дает минимальную площадь ската. В этом случае она равна площади перекрытия (потолка или пола). Для снеговой нагрузки оптимальный угол – это 60 градусов. Крыши с такими углами не накапливают снег на скатах, что позволяет не принимать во внимание снеговую нагрузку как таковую. В итоге средний уклон по снегу и ветру равен 30 градусам ((0+60)/2). Эта величина лежит за пороговым значением (25 градусов), позволяющим уменьшать расчётную снеговую нагрузку на 30 процентов и не наращивает нагрузку от ветра.

Оптимальный экстерьер дает соотношение высоты стойки и расстояние между мауэрлатом и лежней в пропорциях 3:4 или 1:1 (в случае с эксплуатируемой кровлей). То есть тангенс угла уклона в данном случае будет равняться 0,75 (3/4) или 1,0 (1/1), что соответствует углам 37 и 45 градусов. Средний угол по экстерьеру и ветровой/снеговой нагрузке равен 37,5 градусам ((30+45)/2), что соответствует оптимальной пропорции 3:4 (соотношение между высотой конька и половиной ширины строения со стороны фронтона).

То есть оптимальный угол ската должен находиться максимально близко к 37 градусам. Причем в заснеженных регионах его можно приблизить к 45 или даже 50°, а в южных областях – уменьшить до 30°. Ведь снеговая и ветровая нагрузка даже в средней полосе России соотносятся в пропорции 4:1. На квадратный метр кровельной конструкции в среднем давит около 200-210 килограмм снега или эквивалент 35-40 килограмм ветра. Поэтому противодействие снегу в наших широтах будет более актуальным.

С точки зрения кровельных материалов угол 37° позволяет использовать при обустройстве крыши такие разновидности, как двухслойный рубероид (толь), оцинковка с фальцами, шпунтованная черепица, шифер.

Как видите, под этот угол можно подобрать материал на любой вкус и кошелек. С позиции рационального использования пространства этот угол выгоден еще и тем, что обустроенная внутри крыши мансарда даст не менее 4 квадратных метров полезной площади на каждый метр длины лежня, а площадь внешнего покрытия будет колебаться в пределах 13 м² на метр длины конька. То есть 37° будут выгодны еще и с экономической точки зрения.