При проектировании и возведении крыши необходимо правильно просчитать уклон кровли в процентах и градусах. Этот расчет является важнейшим при ее проектировании и произвести его сможет далеко не каждый мастер-кровельщик. Поэтому настоятельно рекомендуется обратиться в архитектурное бюро (или строительное КБ), для того чтобы заказать подобные вычисления. Дело в том, что существует большое количество нюансов, которые знают только компетентные инженеры, среди этих моментов есть и необходимость учесть положения государственных стандартов и нормативных актов. При этом условия расчетов для разных регионов и районов могут существенно отличаться. Это связано с большим разнообразием климатических зон в России.
Что влияет на угол наклона
Крыши делаются под разными углами наклона для предотвращения скопления осадков на них (как снега, так и дождя). Этот наклон измеряется в градусах или процентах. Реже всего указываются градусы, но согласно ГОСТ и СНиП, ныне действующих на территории Российской Федерации, уклон должен быть измерен в градусах. То есть в проекте и другой документации уклоны должны быть указаны строго в градусах. Однако рабочая документация и строители для удобства вычислений часто используют проценты.
Теперь рассмотрим то, как образуется этот угол. Под этим углом понимают острые углы, сторонами которых являются скат и горизонтальная плоскость перекрытия здания.
Угол, образованный между ними, и есть угол наклона. Так, крыши бывают плоские и крутые. При этом важно после завершения строительства стропильной системы провести измерения полученных углов. Они должны соответствовать проектным (при этом в проекте указываются максимально и минимально допустимые отклонения от расчетного значения). Согласно действующему СНиПу, минимально допустимый угол наклона должен быть не меньше 14° (для скатных крыш), а максимальный — 45°. Однако, согласно тому же СНиПу, есть и плоские крыши, углы которых могут быть от 0 до 4,5°. Рассмотрим критерии, которые есть в СНиПе по видам крыш:
- Плоская крыша.
- Скатная.
- Пологая.
- Высокая.
При строительстве плоских типов кровли используют для перекрытия бетонные плиты, которые практически невозможно установить под наклоном и при этом обеспечить водонепроницаемость. Бетонная кровля требует мощных стен, что для частного дома является лишней тратой средств. Поэтому этот тип крыши описываться не будет.
Заранее следует сказать о том, что формул перевода градусов в проценты нет, перевод должен выполняться согласно следующей таблице:
Таблица 1. Перевод процентов в градусы
| % | Градус | % | Градус | % | Градус |
| 24,9 | 14 | 46,6 | 25 | 72,6 | 36 |
| 26,8 | 15 | 48,7 | 26 | 75,4 | 37 |
| 28,7 | 16 | 50,9 | 27 | 78,9 | 38 |
| 30,5 | 17 | 53,1 | 28 | 80,9 | 39 |
| 32,5 | 18 | 55,4 | 29 | 83,9 | 40 |
| 34,4 | 19 | 57,7 | 30 | 86 | 41 |
| 36,4 | 20 | 60 | 31 | 90 | 42 |
| 38,4 | 21 | 62,4 | 32 | 93 | 43 |
| 40,4 | 22 | 649 | 33 | 96,5 | 44 |
| 42,4 | 23 | 67,4 | 34 | 100 | 45 |
| 44,5 | 24 | 70 | 35 |
Перевести значения из градусов в проценты достаточно просто. Всего лишь необходимо знать расчетное значение в одной измерительной системе, а потом найти соответствующее значение в другой.
Теперь, когда получено представление о том, что такое наклон кровли и как перевести его в разные системы измерений, следует рассмотреть все факторы, которые влияют на него. Описанными ниже факторами категорически не рекомендуется пренебрегать, поскольку они существенно влияют на нагрузку кровли и, соответственно, на ее долговечность.
Важные факторы и параметры, которые нужно учесть
Самый главный фактор, который действует на крышу — ветер. Поскольку любая конструкция имеет парусность, то воздействие ветра сказывается на ней. Причем чем выше крыша, тем больше парусность и тем сильнее воздействие ветра. Высокая крыша, которая неправильно спроектирована, может быть с легкостью завалена ветром. При этом, если угол наклона будет небольшим, то ветер может сорвать покрытие. Это требует тщательного подбора угла для выбранного района/региона. Для расчетов следует брать максимальное значение силы ветра для конкретного района (указано в специальной литературе). Согласно статистике, большая часть крыш имеет угол наклона от 28 до 40°. Такие углы являются оптимальными для большинства регионов страны. Для местностей с сильными ветрами крыши ставят под углом от 18 до 25°.
Другой параметр — выпадающие осадки (дождь и снег). Чем больше уклон кровли, тем быстрее они скатываются с крыши, не угрожая обвалить покрытие. При этом нельзя допустить попадания воды и влаги в подкровельное пространство через стыки. Это позволит существенно увеличить срок эксплуатации материала покрытия и стропильной системы.
Рельеф и тип грунта тоже влияют на наклон, и в некоторых случаях влияние является достаточно сильным. Так, на песчаных и на супесчаных грунтах ветер поднимает частицы песка, которые могут испортить покрытие и привести его в негодность.
Все перечисленные факторы подбираются под конкретный регион с помощью справочной литературы. Они оказывают влияние на уклон кровли.
Как влияет материал покрытия
Особо важное значение на наклоны скатов оказывает тип выбранного покрытия. Это объясняется тем, что у каждого материала имеются свои, отличные от других, механико-физические характеристики. Их тоже следует учитывать при возведении стропил.
Все типы покрытия можно условно разделить на несколько групп. Критериями разделения являются их технические свойства и характеристики. Учитывая большое количество кровельных материалов, все их перечислять не имеет смысла, но остановиться на некоторых особо распространенных стоит. Самый старый и долговечный материал — керамическая черепица — должен быть уложен на стропила с уклоном от 50% до 100%. Рубероид и мягкую черепицу можно укладывать на стропила с уклоном от 0% (для плоских крыш) до 100%. Различные варианты гибких рулонных материалов могут укладываться на кровли от 3% до максимума. Кровля, покрытая классическим шифером (или асбестоцементными материалами), должна иметь минимальный уклон в 33%, а максимум — 100%. Для металлических покрытий (металлочерепицы, профлистов, листов меди и т.д.) уклон скатов может быть 35%-100%.
При подборе материала важно выбрать такой наклон скатов, который подойдет к конкретным погодным условиям. Стоит отметить, что покрыть плоскую крышу по стоимости гораздо дешевле, чем крутую. Это связано с расходом материала и строительными работами. Но на пологих плоских кровлях могут скапливаться мусор и снег зимой.
Вычисления с примером
В данном разделе будет рассмотрен пример расчета угла наклона для крыши. При этом условия, которые будут указаны, выбирались случайным образом, поэтому данный пример не должен быть основополагающим для расчетов кровли конкретного здания.
Примем, что дом, для которого требуется рассчитать наклон крыши, находится на территории Рязанской области. Здание планируется покрыть шифером (или асбестоцементными листами). Планируемая высота конька — 3,5 м, заложение (под этим параметром понимается длина стены, которая перпендикулярна проекции коньковой балки на перекрытие) примем равным 14 м. Это исходные данные, которые определяются при проектировании здания (перед началом постройки). Тип выбранной кровли — двускатная, равносторонняя.
Перед вычислением следует взять справочные данные для шифера. Для выбранного материала допустимый уклон должен быть в пределах 33-100%.
youtube id=»8NKhlP_qppM
После этого следует рассчитать наклон в долях (десятые доли) по формуле:
Н = В/(0,5*З)
В данной формуле Н — угол наклона, В — высота коньковой балки, а З — заложение. После чего подставляем в данную формулу исходные данные и получаем:
Н = 3,5/(0,5*14) = ½=0,5. Для перевода долей в проценты их следует умножить на 100%. Таким образом, Н = 0,5*100 = 50%.
Полученное значение следует перевести в градусы для указания в проекте. Для этого воспользуемся таблицей перевода, приведенной выше: 50% составляет примерно 27°. Далее делаем проверку для выбранного материала — укладывается полученный расчетный угол в лимиты углов наклона или нет. Так как для шифера допустимый наклон ската может находиться в пределах 33-100%, то расчетное значение не изменяется.
При этом полученное значение проверяется и по справочнику на воздействие силы ветра и количеству осадков. Здесь оно также находится в пределах допустимого, соответственно, расчет верен.
