Как рассчитать угол наклона крыши — таким вопросом задаются многие застройщики при строительстве не только собственного дома, но и различных построек хозяйственно-бытового назначения. Наклон крыши в большинстве сооружений будет зависеть от необходимости устройства чердачного помещения. Устройство чердачного помещения рекомендуется для зданий, стены которых должны «дышать». Такое образное выражение означает возможность устройства различных способов вентиляции стен с выходом в свободное чердачное пространство. Далее поступивший воздух выветривается в слуховые окна или другие конструкции и растворяется в окружающей атмосфере. В зависимости от конструкции чердачные помещения могут быть холодными, с температурой наружного воздуха и утепленными.
Наличие чердачных помещений позволяет проводить внутренний осмотр кровли, а при необходимости — ремонт. При отсутствии протечек кровли на чердаках всегда сухо, образующийся в небольших количествах конденсат быстро высыхает и выветривается в атмосферу. Наклон скатов на таких крышах может изменяться в больших пределах. Ограничения могут быть из-за погодных условий данного региона и максимально допустимого общего веса крыши.
Теплые чердачные помещения имеют гораздо больший удельный вес. С увеличением угла наклона возрастает общая площадь крыши, соответственно общий вес кровельного пирога. При выборе оптимального наклона крыши следует учитывать этот фактор.
Если необходимости в чердачном помещении нет, крышу можно сделать плоской. Выражение «плоская крыша» не означает отсутствие наклонов. На всех конструкциях должен быть устроен минимальный уклон крыши для стока дождевых вод.
Типичные конструкции крыш
По форме конструкции крыш можно разделить на несколько типов:
- односкатные;
- двухскатные;
- ломанные;
- вальмовые.
Односкатные крыши в основном используются на различных помещениях хозяйственного назначения — гаражах, сараях, для устройства навесов различного назначения. В качестве кровли возможно использование шифера, профлиста, любого другого материала.
Двухскатные крыши устраиваются на жилых зданиях, банях и других строениях с чердачными помещениями. Форма крыш обычно представляет равнобедренный треугольник, основанием которого служит стена, а сторонами скаты. В некоторых конструкциях используется крыша со скатами различной длины. Расчет уклона кровли такого сооружения проводится в зависимости от размера ската от конька до нижнего края. Чем больше расстояние, тем меньше угол ската крыши. Крыши с такой формой устраивают с целью направить большую часть дождевой воды в определенную сторону.
Ломаные крыши могут иметь различные формы. Наиболее часто используется форма, имеющая 4 ската, по 2 с каждой стороны. Основным ее достоинством является возможность устройства мансардного этажа, что значительно увеличивает жилую площадь дома. Недостаток — более сложный расчет и устройство конструкции, увеличенное количество материалов. Но большинство недостатков вполне компенсируется дополнительными квадратными метрами и количеством жилых помещений.
Скатная крыша с 4 и более скатами называется вальмовой. Фантазия заказчиков и исполнителей не имеет ограничений, разнообразие крыш часто вызывает вполне обоснованное удивление. Кроме классической вальмовой крыши разработаны другие конструкции:
- бубновая;
- сводчатая;
- многощипцовая;
- полувальмовая;
- шатровая.
Устройство сложных конструкций требует точного расчета уклонов крыши, большого опыта и терпения. Определять уклон нужно для 4-х и более поверхностей с формой, отличающейся от прямоугольной крыши. Ошибки проектирования могут привести к значительным материальным затратам и дополнительным работам по переделке ошибок. При недостаточном опыте выполнения подобных работ желательно обратится за помощью к специалистам.
Условия, влияющие на выбор угла наклона крыши
Оптимальный угол наклона крыши следует выбирать по климатическим условиям данного региона. Основными факторами, влияющими на высоту крыш, являются:
- средняя высота снежного покрова;
- скорость ветра и количество ветреных дней в году;
- выбор материала для устройства кровли.
Для регионов со значительным количеством выпадающего зимой снега минимальный уклон кровли составляет не менее 45° (размер не критический, можно увеличить). Такой размер обеспечивает соскальзывание снега со скатов самопроизвольно, под своим весом. Величину нагрузки от снежного покрова при выполнении расчетов можно не учитывать. Отпадает надобность в устройстве дополнительных элементов, усиливающих прочность конструкции и системе снегозадержания. Большой угол увеличивает высоту крыши, на более высокую крышу сильнее воздействуют ветровые нагрузки. Если для данного региона характерны частые и сильные ветра, от высокой крыши лучше отказаться. Разрушающее воздействие ветра рано или поздно приведет к плачевному результату. Начнется расшатывание конструкции, разрушение стен. При сильных порывах возможно смещение крыши со всеми сопутствующими последствиями. У шиферной крыши довольно часто под воздействием ветра срываются целые листы.
Для таких климатических условий крыши нужно изготавливать с небольшим уклоном. Расчет должен выполняться на повышенные нагрузки с учетом воздействия всех погодных факторов. Для повышения надежности следует использовать усиленные стропильные балки и дополнительные элементы, повышающие прочность конструкции.
Поверхность кровли в зависимости от используемого материала будет иметь различный коэффициент скольжения. По материалу с большой шероховатостью поверхности снег будет скользить с трудом, вода стекать с более малой скоростью. С гладких поверхностей удаление влаги и снега будет происходить значительно быстрее. Этот фактор также следует принимать во внимание. Для различных кровельных материалов установлены следующие минимальные углы наклона:
- металлочерепица — 15°, производители рекомендуют при малых углах наклона герметизировать стыки специальным составом;
- профнастил — 12°, при малых углах наклона необходимо увеличивать напуск листов;
- для мягкой черепицы — 11° допустимый минимальный угол наклона;
- рубероид — материал на битумной основе, используется для устройства мягкой кровли с минимальным углом 2° для стока воды;
- шифер, керамическая черепица — угол наклона должен быть не менее 22°.
Минимальный допустимый уклон является важным параметром для всех кровельных материалов. При несоблюдении этого условия надежность кровельного покрытия будет значительно снижена.
Рекомендации по выполнению расчетов угла наклона
Для определения угла наклона используются две единицы — стандартное отображение в градусах и строительное определение в процентах. Размер в процентах определяется из соотношения высоты крыши и размера проекции ската на горизонтальную поверхность. Полученный от деления результат необходимо умножить на 100%.
При использовании процентного соотношения следует не забывать, что угол наклона крыши в 45° принимается равным 100%. Такая цифра образуется из-за равных размеров высоты и проекции, в результате деления получится единица. Разработана специальная таблица (рис. 1) для перевода одних единиц в другие. Если известны два параметра — длина стены и угол наклона кровли, можно при помощи таблицы определить высоту конька. Для примера можно взять следующие данные:
- размер стены 8 м, угол наклона 25°;
- при расположении конька посередине крыши проекция ската будет равна половине размера стены;
- 8 : 2 = 4 м;
- Высота конька будет равна 4 х 0,466 = 3,728 м.
Если возникает необходимость определить угол наклона при известных размерах, расчет нужно выполнить в обратном порядке. По полученному результату в таблице выбрать ближайшее значение.
Для всех расчетов можно использовать формулы из школьного курса геометрии. Крышу можно представить в виде прямоугольных треугольников различных размеров. Основным выражением для определения длины катетов и гипотенузы будет теорема Пифагора:
a2 + b2 = c2
где: a и b — катеты треугольника, c — гипотенуза.
При наличии двух значений простым преобразованием выражения можно рассчитать недостающий размер.
Еще одним вариантом расчета размеров крыши и углов наклона является использование таблиц Брадиса. В таблицах представлены все соотношения сторон прямоугольного треугольника с различными углами с шагом в 1°. При их помощи можно определить угол наклона из соотношения различных сторон и выполнить обратную операцию.
При невозможности выполнить расчеты можно воспользоваться специальным устройством для измерения углов. Торговые организации предлагают несколько моделей приспособлений для измерения уклонов при строительных работах.
Большинство моделей поможет не только узнать величину угла, но и установить детали под нужным углом.
Расчет и устройство уклонов на плоской крыше
Плоские крыши в большинстве случаев устраивают на бетонных перекрытиях, уложенных в строго горизонтальном положении. Такие крыши используются на зданиях больших размеров промышленного, торгового и сельскохозяйственного назначения.
Для защиты от атмосферных осадков на них укладывается мягкая кровля. В частном строительстве этот способ можно использовать для устройства теплого гаража с плоской крышей. Чтобы обеспечить сток воды с поверхности, на крыше нужно выполнить комплекс работ, получивший название разуклонка крыши. В проектной документации закладываются необходимые материалы и технология работ. При выполнении работ своими руками об этих вопросах нужно задумываться самостоятельно, желательно до начала строительства. По возможности перекрытие нужно установить сразу с необходимым уклоном в нужную сторону. Минимально допустимый угол должен быть не менее 1,5°. Методика расчета аналогична приведенной выше.
https://1pocherepice.ru/www.youtube.com/watch?v=8NKhlP_qppM
По периметру крыши нужно сделать бортик шириной в полкирпича и высотой в 3-4 ряда. Кладка должна иметь наклон в нужную сторону. Внутрь нужно засыпать керамзит или уложить плиточный утеплитель, накрыть слоем гидроизоляции. На полученный пирог уложить стяжку из цементно-песчаного раствора.
После высыхания стяжки можно приступать к работам по устройству мягкой кровли. Рубероид нужно укладывать в несколько слоев, с изменением направления укладки каждого слоя на перпендикулярное направление. Склеивание выполняют по краям и центру полосы. Особое внимание нужно уделять проклеиванию углов и боковых поверхностей.
Заключение по теме
Расчет угла наклона крыши является довольно сложной, но необходимой операцией при строительстве. От его точности и соответствия реальных условий выбранным для расчета будет зависеть надежность и срок эксплуатации крыши.
При отсутствии опыта выполнения аналогичных работ желательно обратиться за помощью к специалистам.
