Оптимальный угол наклона крыши

Оптимальный угол наклона крыши

Долговечность здания и комфорт проживания в нем во многом зависит от качественного выполнения кровельных работ, а также от грамотной стропильной системы. Во многом, качество работ определяет минимальный угол наклона крыши. Именно о нем мы и поговорим в сегодняшней статье.

Оптимальный угол наклона крыши и материал кровли

Скат крыши — угол наклона плоскостей по отношению к горизонту. Его устанавливают в зависимости от выбранного проекта дома, климатических особенностей региона и от материала кровли. Эти три фактора являются нераздельными и для получения действительно надежной крыши обязательно необходимо учитывать их все.

В регионах с частыми дождями или снегопадами необходимо возводить крышу с большими уклонами — от 45 до 60 градусов. Это необходимо для того, чтобы снизить нагрузку массы снега и воды на кровельную и стропильную систему. Благодаря большому углу, снег и дождь будут быстро сходить с поверхности, не задерживаясь на ней.

Но если для региона, в котором строится дом, характерные сильные ветры, то здесь необходимо поступать с точность наоборот. Меньший угол обеспечит меньшую парусность, что убережет от чрезмерных нагрузок на стропила и материал кровли, а также защитит от срывания крыши. Оптимальный угол наклона крыши при этом составляет 9-20 градусов.

Если же необходимо найти компромисс, то следует остановиться на угле скатов между указанными выше диапазонами. То есть в пределах от 20 до 45 градусов. Именно такой угол наклона двускатной крыши встречается наиболее часто. Кроме этого, подобные скаты позволяют использовать абсолютное большинство кровельных материалов, доступных на строительном рынке.

Разновидности кровли

Если необходимо возвести крышу для подсобных или хозяйственных помещений, то лучшим решением будет односкатная крыша. Она хоть и не отличается оригинальностью дизайна, но позволяет провести все работы относительно дешево и быстро. Кроме того, подобные строения просто не нуждаются в архитектурных изысках или мансардных помещениях. Минимальный угол наклона крыши в этом случае составляет 9 градусов. Это обусловлено тем, что в качестве кровельного материала для таких построек чаще всего используется профнастил. Малый угол возможен благодаря отсутствию чердачного помещения. Но, в свою очередь, это вовсе не значит, что можно обойтись без подкровельного пространства. Для таких кровель вентиляция особенно важна.

Наиболее используемой является двускатная крыша угол наклона которой может варьироваться в достаточно больших пределах. Суть такой конструкции в наличии двух плоскостей, которые соединяются по одной общей линии — коньку. Торцы крыши обычно представляют собой обычные стены. Их называют фронтонами. Такая конструкция позволяет организовать просторный чердак или мансарду с отдельным выходом.

Не менее популярной является и вальмовая конструкция крыши. Именно она позволяет воплотить смелые фантазии дизайнеров и архитекторов и выделить дом среди множества других. Наклон крыши дома может быть практически любым — все зависит от проекта. Наиболее часто встречается четырехскатная вальмовая крыша, в которой два ската обычно имеют форму треугольников.

Кроме свободы выбора угла, вальмовые крыши очень демократичны к кровельному материалу. Именно благодаря такой гибкости решений, вальмовая крыша позволяет создавать неповторимые конструкции. При этом сложность крыши играет только на руку, так как в этом случае дизайн получается еще более изысканным.

Но вальмовая крыша это не предел сложности. Существует еще более сложная модификация — мансардная крыша, целью которой является создание комфортного пространства для проживания. Жилое помещение образуется за счет особой системы скатов с высокими углами наклона и ломанной формой. Кроме этого, кровля обязательно хорошо утепляется, в ней проделываются слуховые окна, которые служат дополнительным источником как вентиляции, так и доступа солнечного света.

Оптимальный угол наклона двухскатной крыши или любой другой зависит от дизайнерского решения и общей архитектуры дома. А ввиду того, что этот параметр зависит от выбранного материала кровли, этот самый выбор необходимо сделать еще до начала строительства.

Влияние климатических особенностей на конструкцию кровли

Как уже было сказано выше, для местности с характерными сильными ветрами, угол наклона крыши должен быть как можно меньшим. Это убережет от срыва крыши и от постоянных сильных нагрузок на материал кровли и стропил. При больших углах наклонов крыши возможно повреждение несущей конструкции, что в конечном итоге приведет к невозможности проживания в таком доме. Конечно, можно организовать усиленную систему стропил. Но это влечет за собой дополнительные финансовые и трудовые затраты.

Для снежных/дождливых регионов угол наклона крыши является еще одним защитным факторов. Если влага и снег задерживаются на поверхности минимальное время, то значительно снижается вероятность протечек. Именно поэтому оптимальный наклон двускатной крыши превышает 45 градусов.

Для домов, возведенных в солнечных регионах, лучшим решением будет организация плоской крыши. За счет меньшей площади (по сравнению с другими типами крыш) удается снизить температуру в подкровельном пространстве и жилых помещений. Для снижения нагрева поверхности ее покрывают гравием, который поглощает часть тепла и не дает таким материалам как рубероид «поплыть». При этом следует уточнить, что понятие «плоская крыша» вовсе не означает отсутствие уклона. Для отвода воды и организации вентиляции необходимо, чтобы плоскость имела наклон 2-5 градусов к горизонту.

Влияние типа кровельного материала на уклон кровли

Выбирая материал для покрытия крыши, следует внимательно ознакомиться со всеми характеристиками каждого материала. Кроме того, могут пригодиться рекомендации бывалых строителей. Это необходимо для того, чтобы выбрать действительно качественный кровельный материал, который сможет обеспечить длительный срок службы.

Вот некоторые рекомендации того, как определить минимальный угол наклона крыши в зависимости от выбранного материала:

• для штучных наборных материалов (черепица, шифер) минимальный угол равен 22 градусам. Он позволяет эффективно отводить с поверхности влагу, не давая ей просочится сквозь стыки;
• для рулонных материалов угол подбирают в зависимости от числа уложенных слоев. Так, если кровля состоит из 3 слоев, то угол должен составлять 2-5 градусов, для двухслойного покрытия — не более 15 градусов;
• для кровли из профнастила минимальный угол составляет 12 градусов. Если крыша имеет меньшее значение этого параметра, то обязательно необходимо проклеить стыки герметиками (прочитайте: «Уклон кровли из профлиста «);
• для металлочерепицы минимальный угол составляет 14 градусов (детальнее: «Минимальный угол наклона крыши из металлочерепицы «);
• ондулин допускается укладывать на крышу со скатами от 6 градусов;
• для мягкой черепицы этот показатель составляет 1 1градусов, при этом, независимо от выбранного угла необходимо обеспечить монтаж сплошной обрешетки;
• мембранные материалы (подробнее: «Мембранная кровля «) могут укладывать на плоские крыши с минимальным углом от 2-5 градусов (прочитайте статью: «Какой минимальный уклон плоской кровли «).

Во время выбора наклона кровли следует просчитать несущую способность стропильной системы и стен. Необходимо чтобы они легко могли выдержать статические нагрузки, а также любые дополнительные нагрузки под действием дождя, снега и ветра. Статическими нагрузками считается вес кровли, изоляционных материалов и дополнительных элементов конструкции. Динамические нагрузки — это непостоянное воздействие снега, дождя и порывов ветра.

Не стоит забывать, что шаг обрешетки и ее тип выбираю в соответствии с уклоном крыши и выбранным кровельным материалом. При небольших углах рекомендуется использовать сплошную обрешетку.

Во время возведения плоской крыши также необходимо учитывать ряд требований, среди которых обязательным является организации системы водоотвода. При небольшой площади плоскости крыши можно организовать аварийный слив для крыши. который используется в случае превышения пропускной способности основного.

Если взять во внимание достаточную дороговизну кровельных материалов, то необходимо взвешивать все за и против, а также эксплуатационные характеристики и срок службы. Только в этом случае можно будет подобрать то решение, которое удовлетворит владельца дома по своим экономическим показателям и надежности.

Возведение крыши — сложный этап, который требует тщательного планирования. Это связано с тем, что даже малейшая ошибка в расчетах несущей способности или размещения несущих опор в будущем может стать причиной целого ряда проблем, устранение которых может обойтись не дешевле чем само строительство крыши.

Какую форму крыши выбрать, подробно на видео:

Пример расчета

Оптимальный угол наклона двухскатной крыши рассчитывают с учетом местности и выбранных стройматериалов. Наибольшей эффективностью (в плане расхода материалов) считаются углы скатов от 10 до 60 градусов. Читайте также: «Как рассчитать уклон кровли «.

Высота конька крыши определяется угольников (в зависимости от выбранного угла) или просчитывается заранее. Для этого ширину пролета делят пополам и умножают на специальный кровельный коэффициент, учитывающий углы скатов. Так, например, при ширине дома в 10 метров и углах скатов 25 градусов, высота конька рассчитывается так: половину ширины дома (5 м) умножают на коэффициент 0,47 (для 25 градусов). В итоге получается значение 2,35 — это и есть высота, на которую необходимо поднять конек.

Оставляйте отзывы:

Угол наклона крыши: подбираем оптимальный

Надежность и комфортность эксплуатации здания во многом зависит от того, насколько грамотно и качественно выполнено строительство его крыши, в том числе – насколько правильно выбран оптимальный угол наклона крыши, о чем и пойдет речь в данной статье.

Наклон крыши связан с материалом кровли

Уклон крыши принимается в зависимости от проекта дизайна кровли и фасада здания, а также от материала, выбранного для покрытия кровли. Кроме того, на выбор угла наклона могут повлиять климатические условия региона, в котором ведется строительство.

В районах, где происходит частое выпадение осадков, а в зимнее время происходят обильные снегопады, обычно выбирается большой уклон ската крыши, составляющий от 45 до 60 градусов.

Это позволяет снизить нагрузку снежных покровов на кровельную систему, поскольку крупные массы снега не будут скапливаться на крыше, а будут сползать с нее на землю под собственным весом.

Если же для региона, где производится строительство, характерны сильные ветра, то желательно выбрать минимальный угол наклона крыши, уменьшающий так называемую парусность материала кровельного покрытия.

Для этого обычно выбирают значение из диапазона от 9 до 20 градусов.

Следовательно, наиболее универсальным решением является выбор значения между двумя указанными диапазонами, поэтому наиболее распространенным является уклон крыши, составляющий 20-45 градусов.

Такое значение уклона также позволяет использовать большинство современных кровельных материалов при возведении, к примеру, можно возвести крышу из профнастила своими руками .

Разновидности кровли

Сложная форма вальмовой крыши

Наиболее распространенной для хозяйственных и подсобных строений формой является односкатная кровля, не предлагающая ничего оригинального в плане дизайна, но привлекающая низкой стоимостью и простотой возведения: конструкция такой кровли по сути состоит из стен различной высоты и уложенного на них кровельного материала.

Наклон крыши в данном случае преимущественно составляет от 9 до 25 градусов, поскольку чаще всего такие крыши покрываются профнастилом. Отсутствие чердака под крышей позволяет выбрать довольно маленький угол ее наклона, но не следует забывать об организации вентиляции пространства под кровлей.

Наиболее распространенным типом кровли является двускатная крыша. конструкция которой представляет собой две плоскости (скаты), соединяющиеся по одной линии (конек).

Стены, являющиеся торцами здания, называют фронтонами, в них могут быть предусмотрены двери, позволяющие использовать помещение чердака или производить небольшой ремонт, а также исполняющие роль вентиляционных отверстий (продухов).

В современном строительстве наибольшей популярностью пользуются вальмовые крыши, позволяющие выполнить поистине неповторимый дизайн кровли.

Угол уклона крыши здесь может быть практически любым в зависимости от вкуса и воображения человека, выполнявшего проектирование конструкции кровли.

Наиболее часто возводится вальмовая четырехскатная крыша. причем два ската выполнены в форме треугольников.

Полезно: при строительстве вальмовых крыш практически нет ограничений на используемый для покрытия кровли материал. Довольно сложная конструкция такой кровли компенсируется весьма эффектным внешним видом крыши, причем, чем сложнее общий план дома, тем более оригинальной может получиться вальмовая крыша.

Немного более усложненным вариантом вальмовой крыши является мансардная, возведение которой производится с целью использования чердачного пространства в качестве жилого помещения, что делает обязательными качественное утепление и пароизоляцию кровли.

Пространство, из которого состоит мансардный этаж, образуется за счет системы скатов ломаной формы и довольно высоких углов наклона. Кроме того, здесь следует оборудовать слуховые окна, которые могут также послужить дополнительным украшением кровли, а также необходимо выполнить инсоляцию помещения.

Оптимальный уклон крыши зависит не только от дизайнерских решений застройщика, но и от погодных условий региона, где производится строительство, что также следует учитывать при выборе наилучшей конструкции кровли.

Важную роль при определении уклона также играет кровельный материал, предъявляющий определенные требования к конструкции крыши.

Влияние климатических особенностей региона строительства

Углы уклона кровли из металлочерепицы

Если местность, где происходит строительство, отличается частыми сильными ветрами, оптимальный наклон крыши должен быть минимальным, поскольку большие значения угла будут вызывать «парусность» крыши, приводящую к повышенной нагрузке на несущую конструкцию, что может вызвать ее повреждение и разрушение при малейшем просчете в ее проекте.

Возведение же усиленной несущей конструкции с учетом сильных ветров требует значительно более серьезных финансовых затрат.

Строительство в регионе, для которого характерны частые обильные снегопады, требует повышения угла наклона, не позволяющего значительным снежным массам задерживаться на крыше: они будут скатываться по кровле на землю под воздействием собственного веса, не создавая опасных для кровельного материала нагрузок.

В регионах, где преобладают солнечные дни, наиболее предпочтительным вариантом являются плоские крыши, обладающие минимальной нагреваемой поверхностью.

Также крыши в таких местностях часто покрывают гравием, поскольку темные рулонные материалы также могут существенно нагреваться под действием лучей солнца. При этом даже плоская крыша должна обладать небольшим углом уклона (от 2 до 5 градусов), ведущим в направлении отверстия для стока осадков.

Выбор уклона кровли в зависимости от материала

Наклон кровли из профнастила

При выборе материала для покрытия кровли следует внимательно изучить характеристики предлагаемых материалов, а также их рекомендации, что поможет выбрать материал, который прослужит долго и надежно.

Следует подробнее ознакомиться с тем, как определить минимальный угол уклона для различных кровельных материалов:

• Для наборных штучных материалов, таких как шифер и черепица, минимальный угол составляет 22 градуса, что позволяет предотвратить скапливание влаги на стыках и просачивание ее внутрь крыши;
• Для рулонных материалов минимальный угол наклона выбирается в зависимости от количества уложенных слоев: от 2 до 5 градусов при трехслойном покрытии, до 15 градусов – при двухслойном;
• Минимальный угол наклона кровли из профнастила по рекомендации производителей составляет 12 градусов, при небольших углах следует дополнительно производить проклейку стыков герметиками;
• При покрытии крыши металлочерепицей минимальный угол равен 14 градусам;
• При покрытии ондулином – 6 градусов;
• Для мягкой черепицы минимальный угол уклона равен 11 градусам, при этом обязательным условием является монтаж сплошной обрешетки независимо от выбранного угла;
• Мембранные кровельные покрытия могут применяться с кровлей любой конфигурации, поэтому их минимальный уклон составляет от 2 до 5 градусов.

Таблица коэффициентов для различных углов уклона кровли

Выбирая угол наклона необходимо также грамотно рассчитать несущую способность конструкции кровли – она должна быть способна выдержать любые нагрузки и внешние воздействия, возможные в данной местности.

При этом учитывается постоянная нагрузка, складывающаяся из веса кровли и ее конструкций, и временная – возникающая в результате выпадения снега или ударов ветра.

Важно: тип обрешетки и ее шаг также зависит от угла уклона крыши для многих материалов. Рекомендуется для небольших углов наклона выполнять либо сплошную обрешетку, либо с шагом от 350 до 450 миллиметров.

При возведении плоской кровли также следует выполнять ряд требований, одним из которых является организация отвода воды с крыши при помощи системы уклонов.

В случае большой площади крыши часто устанавливается дополнительный аварийный слив на случай, если поток воды превысит возможности основной сточной системы.

С учетом довольно серьезных расценок на материалы, использующиеся при строительстве и ремонте, выбор кровельного материала следует делать тщательно и продуманно, оценив все положительные и отрицательные характеристики предлагаемой продукции и выбрав тот материал, который может обеспечить наибольшую надежность по наименьшей цене.

Производить возведение кровли также следует очень серьезно, поскольку небольшая ошибка при выборе угла ее наклона может повлечь неприятные последствия не только в виде затрат на незапланированный ремонт, но и в виде вреда для здоровья и жизни проживающих в здании людей.

Пример расчета угла наклона крыши

Угол уклона крыши рассчитывается с учетом климата местности, где строится дом, а также выбранного кровельного материала: при большом количестве осадков угол увеличивают, а при сильных ветрах – уменьшают, причем наиболее эффективными в плане расхода материалов являются углы кровли от 10 до 60 градусов.

Значения высоты конька крыши и поднятия стропил определяются либо при помощи угольника, либо рассчитываются, для чего ширина пролета делится пополам и умножается на соответствующий коэффициент из приведенной таблицы.

Например, при ширине дома, составляющей 10 метров и угле наклона кровли, равном 25º, высота, на которую поднимается стропил рассчитывается путем умножения половины ширины дома (5 м) на коэффициент из таблицы, равный 0,47, и получаем 2,35 – именно на эту высоту и должны быть подняты стропила.

Как рассчитать оптимальный угол наклона двухскатной крыши?

• Факторы, влияющие на прочность и долговечность кровли
• Влияние угла наклона на характеристики кровли
• Величины угла наклона для каждого материала
• Заключение по теме

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.

1. 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.
2. 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.
3. 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.
4. 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.

Как рассчитать угол наклона крыши: используем калькулятор

Проекты возводимых загородных особняков могут учитывать множество требований, пожеланий и даже причуд или «капризов» их владельцев владельца. Но всегда их «роднит» общая особенность — без надежной крыши никогда не обходится ни одно их зданий. И в этом вопросе на первый план должны выходить не столько архитектурные изыски заказчика, сколько специфические требования к этому элементу строения. Это надежность и устойчивость всей стропильной системы и кровельного покрытия, полноценное выполнение крышей своего прямого предназначения – защиты от проникновения влаги (а в ряде случаев, кроме того, еще и термо- и звукоизоляции), при необходимости – функциональность расположенных непосредственно под кровлей помещений.

Как рассчитать угол наклона крыши

Проектирование конструкции крыши – дело чрезвычайно ответственное и достаточно непростое, особенно при сложных ее конфигурациях. Разумнее всего будет доверить это дело профессионалам, которое владеют методикой проведения необходимых расчетов и соответствующим программным обеспечение для этого. Однако, владельцу дома тоже могут быть интересны некоторые теоретические моменты. Например, немаловажно знать, как рассчитать угол наклона крыши самостоятельно, хотя бы приблизительно — для начала.

Это даст возможность сразу прикинуть возможность реализации своих «авторских прикидок» — по соответствию задуманного реальным условиям региона, по «архитектуре» самой крыши, по планируемому кровельному материалу, по использованию чердачного помещения. В определенной степени рассчитанный угол ската кровли поможет провести предварительный подсчет параметров и количества пиломатериалов для стропильной системы, общей площади кровельного покрытия.

В каких величинах удобнее измерять угол ската крыши?

Казалось бы – совершенно излишний вопрос, так как все со школьной скамьи знают, что угол измеряется в градусах. Но ясность здесь все же нужна, потому что и в технической литературе, и в справочных таблицах, и в привычном обиходе некоторых опытных мастеров нередко встречаются и иные единицы измерения – проценты или же относительные соотношения сторон.

И еще одно необходимое уточнение — что принимается за угол наклона крыши?

Что же понимается под углом наклона крыши?

Угол наклона – это угол, образованный пересечением двух плоскостей: горизонтальной и плоскостью ската кровли. На рисунке он показан буквой греческого алфавита α.

Интересующие нас острые углы (тупоугольных скатов не может быть просто по определению), лежит в диапазоне от 0 до 90°. Скаты круче 50 ÷ 60 ° в «чистом» виде встречаются чрезвычайно редко и то, как правило, для декоративного оформления крыш – при строительстве остроконечных башенок в готическом стиле. Однако есть и исключение – такими крутыми могут быть скаты нижнего ряда стропил крыши мансардного типа.

Нижние стропила крыши мансардного типа могут располагаться под очень большим углом

И все же чаще всего приходится иметь дело со скатами, лежащим в диапазоне от 0 до 45°

С градусами понятно – все, наверное, представляют транспортир с его делениями. А ка быть с другими единицами измерения?

Тоже ничего сложного.

Относительное соотношение сторон – это максимально упрощенная дробь, показывающая отношение высоты подъёма ската (на рисунке выше обозначена латинской Н) к проекции ската крыши на горизонтальную плоскость (на схеме – L).

L – это может быть, в зависимости от конструкции крыши, половина пролета (при симметричной двускатной крыше), пролет полностью (если крыша односкатная), либо, при сложных конфигурациях кровли, действительно линейный участок, определяемый проведенной к горизонтальной плоскости проекцией. Например, на схеме мансардной крыши такой участок хорошо показан – по горизонтальной балке от самого угла до вертикальной стойки, проходящей от верхней точки нижнего стропила.

Угол уклона так и записывается, дробью, например «1 : 3».

Однако, на практике нередко случается так, что использовать величину угла уклона в таком представлении будет чрезвычайно неудобен, если, скажем, числа в дроби получаются некруглые и несокращаемые. Например, мало что скажет неопытному строителю соотношение 3 : 11. На этот случай есть возможность воспользоваться еще одной величиной измерения уклона крыши – процентами.

Находится эта величина чрезвычайно просто – необходимо просто найти результат деления уже упомянутой дроби, а затем умножить его на 100. Например, в приведенном выше примере 3 : 11

3 : 11 = 0,2727 × 100 = 27,27 %

Итак, получена величина уклона ската кровли, выраженная в процентах.

А что делать, если требуется перейти от градусов к процентам или наоборот?

Можно запомнить такое соотношение. 100 % — это угол 45 градусов, когда катеты прямоугольного треугольника равны между собой, то есть в нашем случае высота ската равна длине его горизонтальной проекции.

В таком случае, 45° / 100 = 0,45° = 27´. Один процент уклона равен 27 угловым минутам.

Если подойти с другой стороны, то 100 / 45° = 2,22 %. То есть получаем, что один градус – это 2, 22% уклона.

Для простоты перевода величин из одних в другие можно воспользоваться таблицей:

Значение в градусах	Значение в %	Значение в градусах	Значение в %	Значение в градусах	Значение в %
1°	2,22%	16°	35,55%	31°	68,88%
2°	4,44%	17°	37,77%	32°	71,11%
3°	6,66%	18°	40,00%	33°	73,33%
4°	8,88%	19°	42,22%	34°	75,55%
5°	11,11%	20°	44,44%	35°	77,77%
6°	13,33%	21°	46,66%	36°	80,00%
7°	15,55%	22°	48,88%	37°	82,22%
8°	17,77%	23°	51,11%	38°	84,44%
9°	20,00%	24°	53,33%	39°	86,66%
10°	22,22%	25°	55,55%	40°	88,88%
11°	24,44%	26°	57,77%	41°	91,11%
12°	26,66%	27°	60,00%	42°	93,33%
13°	28,88%	28°	62,22%	43°	95,55%
14°	31,11%	29°	64,44%	44°	97,77%
15°	33,33%	30°	66,66%	45°	100,00%

Для наглядности будет полезным привести графическую схему, которая очень доступно показывает взаимосвязь всех упомянутых линейных параметров с углом ската и величинами его измерения.

Схема А. Взаимозависимость единиц измерения угла наклона крыши и допустимые типы кровли

К этому рисунку еще предстоит вернуться, когда будут рассматриваться виды кровельных покрытий.

Еще проще будет рассчитать крутизну и угол наклона ската. если воспользоваться встроенным калькулятором, размещенным ниже:

Калькулятор расчета крутизны ската по известному значению высоты конька

Зависимость типа кровельного покрытия от крутизны ската

Планируя постройку собственного дома, хозяин участка наверняка уже проводит «прикидку» и своей голове, и с членами семьи – как будет выглядеть их будущее жилье. Кровля в этом вопросе, безусловно, занимает одно из первостепенных значений. И вот здесь необходимо учитывать то, что далеко не всякий кровельный материал может использоваться на различных по крутизне скатах крыш. Чтобы не возникало недоразумений позднее, необходим заранее предусматривать эту взаимосвязь.

Диаграмма распределения крыш по крутизне ската

Крыши по углу наклона ската можно условно разделит на плоские (уклон до 5°), с малым уклоном (от 6 до 30°) и крутоуклонные, соответственно, с углом ската более 30°.

У каждого из типов крыш есть свои достоинства и недостатки. Например, плоские крыши имеют минимальную площадь, но потребуют особых мер гидроизоляции. На крутых крышах не задерживаются снежные массы, однако они больше подвержены ветровой нагрузке из-за своей «парусности». Так и кровельный материал – в силу собственных технологических или эксплуатационных особенностей имеет определенные ограничения на применения с разными уклонами скатов.

Обратимся к уже рассматриваемому ранее рисунку (схема A). Черными кружками с дугообразными стрелками и синими цифрами обозначены области применения различных кровельных покрытий (острие стрелки указывает на минимально допустимое значение крутизны ската):

1 – это дранка, щепа, натуральный гонт. В этой же области лежит и применение до сих пор используемых в южных краях камышовых кровель.

2 – натуральное штучное черепичное покрытие, битумно-полимерные плитки, сланцевые плитки.

3 – рулонные материалы на битумной основе, не менее четырёх слоев, с внешней гравийной посыпкой, утопленной в слой расплавленной мастики.

4 – аналогично пункту 3, но для надёжности кровли достаточно трех слоев рулонного материала.

5 – аналогичные вышеописанным рулонные материалы (не менее трех слоев), но без наружной защитной гравийной посыпки.

6 – рулонные кровельные материалы, наклеиваемые на горячую мастику не менее, чем в два слоя. Металлочерепица, профнастил.

7 – волнистые асбестоцементные листы (шифер) унифицированного профиля.

8 – черепичное глиняное покрытие

9 – асбестоцементные листы усиленного профиля.

10 – кровельная листовая сталь с развальцовкой соединений.

11 – шиферное покрытие обычного профиля.

Таким образом, если есть желание покрыть крышу кровельным материалом определенного типа, угол уклона ската должен планироваться в указанных рамках.

Зависимость высоты конька от угла наклона крыши

Для тех читателей, которые хорошо помнят курс тригонометрии средней школы, этот раздел может показаться неинтересным. Они могут сразу его пропустить и перейти дальше. А вот подзабывшим это нужно освежить знания о взаимозависимости углов и сторон в прямоугольном треугольнике.

Для чего это надо? В рассматриваемом случае возведения крыши всегда в расчетах отталкиваются от прямоугольного треугольника. Два его катета – это длина проекции ската на горизонтальную плоскость (длина пролета, половины пролета и т.п. – в зависимости от типа крыши) и высота ската в высшей точке (на коньке или при переходе на верхние стропила – при расчете нижних стропил мансардной крыши). Понятно, что постоянная величина здесь одна – это длина пролета. А вот высоту можно изменять, варьируя угол наклона крыши.

В таблице приведены две основные зависимости, выраженные через тангенс и синус угла наклона ската. Существуют и иные зависимости (через косинус или котангенс) но в данном случае нам достаточно этих двух тригонометрических функций.

Графическая схема	Основные тригонометрические соотношения
	Н — высота конька
	S — длина ската крыши
	L — половина длины пролета (при симметричной двускатной крыше) или длина пролета (при односкатной крыше)
	α — угол ската крыши
	tg α = H / L	Н = L × tg α
	sin α = H / S	S = H / sin α

Зная эти тригонометрические тождества, можно решить практически все задачи по предварительному проектированию стропильной конструкции.

Для наглядности — треугольник в приложении к крыше дома

Так, если необходимо «плясать» от четко установленной высоты подъёма конька, то отношением tg α = H / L несложно будет определить угол.

По полученному делением числу в таблице тангенсов находят угол в градусах. Тригонометрические функции часто бывают заложены в инженерные калькуляторы, они есть в обязательном порядке в таблицах Exel (для тех, кто умеет работать с этим удобным приложением. Правда, там расчет ведется не в градусах, а в радианах). Но чтобы нашему читателю не приходилось отвлекаться на поиски нужных таблиц, приведем значение тангенсов в диапазоне от 1 до 80°.

Угол	Значение тангенса	Угол	Значение тангенса	Угол	Значение тангенса	Угол	Значение тангенса
tg(1°)	0.01746	tg(21°)	0.38386	tg(41°)	0.86929	tg(61°)	1.80405
tg(2°)	0.03492	tg(22°)	0.40403	tg(42°)	0.9004	tg(62°)	1.88073
tg(3°)	0.05241	tg(23°)	0.42447	tg(43°)	0.93252	tg(63°)	1.96261
tg(4°)	0.06993	tg(24°)	0.44523	tg(44°)	0.96569	tg(64°)	2.0503
tg(5°)	0.08749	tg(25°)	0.46631	tg(45°)	1	tg(65°)	2.14451
tg(6°)	0.1051	tg(26°)	0.48773	tg(46°)	1.03553	tg(66°)	2.24604
tg(7°)	0.12278	tg(27°)	0.50953	tg(47°)	1.07237	tg(67°)	2.35585
tg(8°)	0.14054	tg(28°)	0.53171	tg(48°)	1.11061	tg(68°)	2.47509
tg(9°)	0.15838	tg(29°)	0.55431	tg(49°)	1.15037	tg(69°)	2.60509
tg(10°)	0.17633	tg(30°)	0.57735	tg(50°)	1.19175	tg(70°)	2.74748
tg(11°)	0.19438	tg(31°)	0.60086	tg(51°)	1.2349	tg(71°)	2.90421
tg(12°)	0.21256	tg(32°)	0.62487	tg(52°)	1.27994	tg(72°)	3.07768
tg(13°)	0.23087	tg(33°)	0.64941	tg(53°)	1.32704	tg(73°)	3.27085
tg(14°)	0.24933	tg(34°)	0.67451	tg(54°)	1.37638	tg(74°)	3.48741
tg(15°)	0.26795	tg(35°)	0.70021	tg(55°)	1.42815	tg(75°)	3.73205
tg(16°)	0.28675	tg(36°)	0.72654	tg(56°)	1.48256	tg(76°)	4.01078
tg(17°)	0.30573	tg(37°)	0.75355	tg(57°)	1.53986	tg(77°)	4.33148
tg(18°)	0.32492	tg(38°)	0.78129	tg(58°)	1.60033	tg(78°)	4.70463
tg(19°)	0.34433	tg(39°)	0.80978	tg(59°)	1.66428	tg(79°)	5.14455
tg(20°)	0.36397	tg(40°)	0.8391	tg(60°)	1.73205	tg(80°)	5.67128

В случае, наоборот, когда за основу берется угол наклона кровли, высота расположения конька определяется по обратной формуле:

H = L × tg α

Теперь, имея значения двух катетов и угла наклона кровли, очень просто вычислить и требуемую длину стропила от конька до карнизного свеса. Можно применить теорему Пифагора

S = √ (L² + H²)

Или же, что, наверное, проще, так как уже известна величина угла, применить тригонометрическую зависимость:

S = H / sin α

Значение синусов углов — в таблице ниже.

Угол	Значение синуса	Угол	Значение синуса	Угол	Значение синуса	Угол	Значение синуса
sin(1°)	0.017452	sin(21°)	0.358368	sin(41°)	0.656059	sin(61°)	0.87462
sin(2°)	0.034899	sin(22°)	0.374607	sin(42°)	0.669131	sin(62°)	0.882948
sin(3°)	0.052336	sin(23°)	0.390731	sin(43°)	0.681998	sin(63°)	0.891007
sin(4°)	0.069756	sin(24°)	0.406737	sin(44°)	0.694658	sin(64°)	0.898794
sin(5°)	0.087156	sin(25°)	0.422618	sin(45°)	0.707107	sin(65°)	0.906308
sin(6°)	0.104528	sin(26°)	0.438371	sin(46°)	0.71934	sin(66°)	0.913545
sin(7°)	0.121869	sin(27°)	0.45399	sin(47°)	0.731354	sin(67°)	0.920505
sin(8°)	0.139173	sin(28°)	0.469472	sin(48°)	0.743145	sin(68°)	0.927184
sin(9°)	0.156434	sin(29°)	0.48481	sin(49°)	0.75471	sin(69°)	0.93358
sin(10°)	0.173648	sin(30°)	0.5	sin(50°)	0.766044	sin(70°)	0.939693
sin(11°)	0.190809	sin(31°)	0.515038	sin(51°)	0.777146	sin(71°)	0.945519
sin(12°)	0.207912	sin(32°)	0.529919	sin(52°)	0.788011	sin(72°)	0.951057
sin(13°)	0.224951	sin(33°)	0.544639	sin(53°)	0.798636	sin(73°)	0.956305
sin(14°)	0.241922	sin(34°)	0.559193	sin(54°)	0.809017	sin(74°)	0.961262
sin(15°)	0.258819	sin(35°)	0.573576	sin(55°)	0.819152	sin(75°)	0.965926
sin(16°)	0.275637	sin(36°)	0.587785	sin(56°)	0.829038	sin(76°)	0.970296
sin(17°)	0.292372	sin(37°)	0.601815	sin(57°)	0.838671	sin(77°)	0.97437
sin(18°)	0.309017	sin(38°)	0.615661	sin(58°)	0.848048	sin(78°)	0.978148
sin(19°)	0.325568	sin(39°)	0.62932	sin(59°)	0.857167	sin(79°)	0.981627
sin(20°)	0.34202	sin(40°)	0.642788	sin(60°)	0.866025	sin(80°)	0.984808

Для тех же читателей, кто просто не хочет погружаться в самостоятельные тригонометрические расчеты, рекомендуем встроенный калькулятор, который быстро и точно определит длину ската кровли (без учета карнизного свеса) по имеющимся значениям высоты конька и длины горизонтальной проекции ската.

Калькулятор расчета длины ската кровли по известному значению высоты конька

Умелое использование тригонометрических формул позволяет, при нормальном пространственном воображении и при умении выполнять несложные чертежи, провести расчеты и более сложным по конструкции крыш.

Опираясь на базовые соотношения, несложно разделить на треугольники и рассчитать вальмовую крышу

Например, даже кажущуюся такой «навороченной» вальмовую или мансардную крышу можно разбить на совокупности треугольников, а затем последовательно просчитать все необходимые размеры.

Зависимость размеров помещения мансарды от угла наклона скатов крыши

Если хозяевами будущего дома планируется использовать чердак в качестве функционального помещения, иначе говоря – сделать мансарду, то определение угла ската крыши приобретает вполне прикладное значение.

Чем больше угол уклона — тем просторнее мансарда

Много объяснять здесь ничего не надо – приведённая схема наглядно показывает, что чем меньше угол наклона, тем теснее свободное пространство в чердачном помещении.

Чтобы стало несколько понятнее, лучше выполнить подобную схему в определенном масштабе. Вот, например, как будет выглядеть мансардное помещение в доме с шириной фронтонной части 10 метров. Следует учитывать, что высота потолка никак не может быть ниже 2 метров. (Откровенно говоря, и двух метров маловато для жилого помещения– потолок будет неизбежно «давить» на человека. Обычно исходят из высоты хотя-бы 2.5 метра).

Для образца — масштабированная схема мансарды

Можно привести уже подсчитанные средние значения получаемой в мансарде комнаты, в зависимости от угла наклона обычной двускатной крыши. Кроме того, в таблице приведены величины длины стропил и площади кровельного материала с учетом 0,5 метров карнизного свеса кровли.

Угол ската крыши	Высота конька	Длина ската	Полезная площадь мансардного помещения на 1 метр длины здания (при высоте потолка 2 м)	Площадь кровельного покрытия на 1 метр длины здания
20	1.82	5.32	нет	11.64
25	2.33	5.52	0.92	12.03
30	2.89	5.77	2.61	12.55
35	3.50	6.10	3.80	13.21
40	4.20	6.53	4.75	14.05
45	5.00	7.07	5.52	15.14
50	5.96	7.78	6.16	16.56

Итак, чем круче наклон скатов, тем просторнее помещение. Однако, это сразу отзывается резким увеличением высоты стропильной конструкции, возрастанием размеров, а стало быть – и массы деталей для ее монтажа. Гораздо больше потребуется и кровельного материала – площадь покрытия также быстро растет. Плюс к этому, нельзя забывать и о возрастании эффекта «парусности» — большей подверженности ветровой нагрузке. Видам внешних нагрузок будет посвящена последняя глава настоящей публикации.

Для сравнения — крыша мансардного типа дает выигрыш по полезному пространству даже при меньшей высоте

Чтобы в определенной степени нивелировать подобные негативные последствия, проектировщики и строители часто применяют особую конструкцию мансардной крыши – о ней уже упоминалось в настоящей статье. Она сложнее в расчетах и изготовлении, но дает существенный выигрыш в получаемой полезной площади мансардного помещения с уменьшением общей высоты здания.

Зависимость величины внешних нагрузок от угла наклона крыши

Еще одно важнейшее прикладное применение рассчитанного значения угла наклона кровли – это определение степени его влияния на уровень внешних нагрузок, выпадающих на конструкцию крыши.

Здесь прослеживается интересная взаимосвязь. Можно заранее рассчитать все параметры – углы и линейные размеры, но всегда в итоге приходят к деталировке. То есть необходимо определить, из какого материала будут изготавливаться детали и узлы стропильной системы, какова должна быть их площадь сечения, шаг расположения, максимальная длина между соседними точками опоры, способы крепления элементов между собой и к несущим стенам здания и многое другое.

Вот здесь на первый план выходят нагрузки, которые испытывает конструкция крыши. Помимо собственного веса, огромное значение имеют внешние воздействия. Если не брать в расчет несвойственные для наших краев сейсмические нагрузки, то главным образом надо сосредоточится на снеговой и ветровой. Величина обеих – напрямую связана с углом расположения кровли к горизонту.

Снеговая нагрузка

Понятно, что на огромной территории Российской Федерации среднестатистическое количество выпадаемых в виде снега осадков существенно различается по регионам. По результатам многолетних наблюдений и вычислений, составлена карта территории страны, на которой указаны восемь различных зон по уровню снеговой нагрузки.

Карта распределения зон на территории РФ по снеговой нагрузке

Восьмая, последняя зона – это некоторые малозаселенные районы Дальнего Востока, и ее можно особо не рассматривать. Значения же для других зон – указаны в таблице

Зональное распределение территории РФ по среднему значению снеговой нагрузки	Значение в кПа	Значение в кг/м²
I	0.8 кПа	80 кг/м²
II	1.2 кПа	120 кг/м²
III	1.8 кПа	180 кг/м²
IV	2.4 кПа	240 кг/м²
V	3.2 кПа	320 кг/м²
VI	4.0 кПа	400 кг/м²
VII	4.8 кПа	480 кг/м²

Теперь, чтобы рассчитать конкретную нагрузку для планируемого здания, необходимо воспользоваться формулой:

Рсн = Рсн.т × μ

Рсн.т – значение, которое мы нашли с помощью карты и таблицы;

Μ – поправочный коэффициент, который зависит от угла ската α

• при α от 0 до 25° —μ=1
• при α более 25 и до 60° —μ=0,7
• при α более 60° снеговую нагрузку в расчет не принимают, так как снег не должен удерживаться на плоскости скатов кровли.

Например, дом возводится в Башкирии. Планируемая скатов его крыши – 35°.

Находим по таблице – зона V, табличное значение — Рсн.т = 3,2 кПа

Находим итоговое значение Рсн = 3.2 × 0,7 = 2,24 кПа

(если значение нужно в килограммах на квадратный метр, то используется соотношение

1 кПа ≈ 100 кг/м²

В нашем случае получается 224 кг/м².

Ветровая нагрузка

С ветровой нагрузкой все обстоит намного сложнее. Дело в том, что она может быть разнонаправленной – ветер способен оказывать давление на крышу, прижимая ее к основанию, но вместе с тем возникают аэродинамические «подъемные» силы, стремящиеся оторвать кровлю от стен.

Кроме того, ветровая нагрузка воздействует на разные участки крыши неравномерно, поэтому знать только среднестатистический уровень ветровой нагрузки – недостаточно. В расчет принимаются господствующие направления ветров в данной местности («роза ветров»), степень насыщенности участка местности препятствиями для распространения ветра, высота здания и окружающих его строений, другие критерии.

Примерный порядок подсчета ветровой нагрузки выглядит следующим образом.

В первую очередь, по аналогии с ранее проведёнными расчетами, на карте определяется регион РФ и соответствующая ему зона.

Распределение зон на территории РФ по уровню ветрового давления

Далее, по таблице можно определить среднее для конкретного региона значение ветрового давления Рвт

Региональное распределение территории РФ по уровню средней ветровой нагрузки	Iа	I	II	III	IV	V	VI	VII
Табличное значение ветрового давления, кг/м ² (Рв)	24	32	42	53	67	84	100	120

Далее расчет проводится по следующей формуле:

Рв = Рвт × k × c

Рвт – табличное значение ветрового давления

k – коэффициент, учитывающий высоту здания и характер местности вокруг него. Определяют его по таблице:

Высота возводимого здания (сооружения) (z)	Зона А	Зона Б	Зона В
не более 5 м	0.75	0.5	0.4
от 5 до 10 м	1.0	0.65	0.4
от 10 до 20 м	1.25	0.85	0.55
от 20 до 40 м	1.5	1.1	0.8

В таблице указаны три различные зоны:

• Зона «А» — открытая «голая» местность, например, степь, пустыня, тундра или лесотундра, полностью открытые ветровому воздействию побережья морей и океанов, крупных озер, рек, водохранилищ.
• Зона «Б» — территории жилых поселков, небольших городов, лесистые и пересеченные участки местности, с препятствиями для ветра, естественными или искусственными, высотой порядка 10 метров.
• Зона «В» — территории крупных городов с плотной застройкой, со средней высотой зданий 25 метров и выше.

Дом считается соответствующим именно этой зоне, если указанные характерные особенности расположены в радиусе не менее, чем высота здания h, умноженная на 30 (например, для дома 12 м радиус зоны должен быть не мене 360 м). При высоте здания выше 60 м принимается окружность радиусом 2000 м.

c – а вот это – тот самый коэффициент, который и зависит от направления ветра на здание и от угла наклона крыши.

Как уже упоминалось, в зависимости от направления воздействия и особенностей крыши ветер может давать разнонаправленные векторы нагрузки. На схеме ниже приведены зоны ветрового воздействия, на которые обычно делится площадь крыши.

Распределение крыши здания на зоны при подсчете ветровой нагрузки

Обратите внимание – фигурирует промежуточная вспомогательная величина е. Ее принимают равной либо 2 × h, либо b, в зависимости от направления ветра. В любом случае, из двух значений берут то, что будет меньше.

Коэффициент с для каждой из зон берут из таблиц, в который учтен угол уклона кровли. Если для одного участка предусмотрены и положительное и отрицательное значения коэффициента, то проводятся оба вычисления, а затем данные суммируются.

Таблица коэффициента «с» для ветра, направленного в скат кровли

Угол ската кровли ( α)	F	G	H	I	J
15 °	— 0,9	-0.8	— 0.3	-0.4	-1.0
	0.2	0.2	0.2
30 °	-0.5	-0.5	-0.2	-0.4	-0.5
	0.7	0.7	0.4
45 °	0.7	0.7	0.6	-0.2	-0.3
60 °	0.7	0.7	0.7	-0.2	-0.3
75 °	0.8	0.8	0.8	-0.2	-0.3

Таблица коэффициента «с» для ветра, направленного во фронтонную часть

Угол ската кровли ( α)	F	G	H	I
0 °	-1.8	-1.3	-0.7	-0.5
15 °	-1.3	-1.3	-0.6	-0.5
30 °	-1.1	-1.4	-0.8	-0.5
45 °	-1.1	-1.4	-0.9	-0.5
60 °	-1.1	-1.2	-0.8	-0.5
75 °	-1.1	-1.2	-0.8	-0.5

Вот теперь то, подсчитав ветровую нагрузку, можно будет определить суммарное внешнее силовое воздействие для каждого участка крыши.

Рсум = Рсн + Рв

Полученное значение становится исходной величиной для определения параметров стропильной системы. В частности, в таблице, приведенной ниже, можно найти значения допустимой свободной длины стропил между точками опоры, в зависимости от сечения бруса, расстояния между стропилами, сорта материала (древесины хвойных пород) и, соответственно, уровня суммарной ветровой и снежной нагрузки.

Сорт древесины	Сечение стропил (мм)	Расстояние между соседними стропилами (мм)
300	400	600	300	400	600
суммарная нагрузка (снеговая + ветровая)		1.0 кПа			1.5 кПа
Древесина высшего сорта	40×89	3.22	2.92	2.55	2.81	2.55	2.23
	40×140	5.06	4.60	4.02	4.42	4.02	3.54
	50×184	6.65	6.05	5.28	5.81	5.28	4.61
	50×235	8.50	7.72	6.74	7.42	6.74	5.89
	50×286	10.34	9.40	8.21	9.03	8.21	7.17
I или II сорт	40×89	3.11	2.83	2.47	2.72	2.47	2.16
	40×140	4.90	4.45	3.89	4.28	3.89	3.40
	50×184	6.44	5.85	5.11	5.62	5.11	4.41
	50×235	8.22	7.47	6.50	7.18	6.52	5.39
	50×286	10.00	9.06	7.40	8.74	7.66	6.25
III сорт	40×89	3.06	2.78	2.31	2.67	2.39	1.95
	40×140	4.67	4.04	3.30	3.95	3.42	2.79
	50×184	5.68	4.92	4.02	4.80	4.16	3.40
	50×235	6.95	6.02	4.91	5.87	5.08	4.15
	50×286	8.06	6.98	6.70	6.81	5.90	4.82
суммарная нагрузка (снеговая + ветровая)		2.0 кПа			2.5 кПа
Древесина высшего сорта	40×89	4.02	3.65	3.19	3.73	3.39	2.96
	40×140	5.28	4.80	4.19	4.90	4.45	3.89
	50×184	6.74	6.13	5.35	6.26	5.69	4.97
	50×235	8.21	7.46	6.52	7.62	6.92	5.90
	50×286	2.47	2.24	1.96	2.29	2.08	1.82
I или II сорт	40×89	3.89	3.53	3.08	3.61	3.28	2.86
	40×140	5.11	4.64	3.89	4.74	4.31	3.52
	50×184	6.52	5.82	4.75	6.06	5.27	4.30
	50×235	7.80	6.76	5.52	7.06	6.11	4.99
	50×286	2.43	2.11	1.72	2.21	1.91	1.56
III сорт	40×89	3.48	3.01	2.46	3.15	2.73	2.23
	40×140	4.23	3.67	2.99	3.83	3.32	2.71
	50×184	5.18	4.48	3.66	4.68	4.06	3.31
	50×235	6.01	5.20	4.25	5.43	4.71	3.84
	50×286	6.52	5.82	4.75	6.06	5.27	4.30

Понятно, что при расчете сечения стропил, шага их установки и длины пролета (расстояния межу точками опоры), берутся показатели суммарного внешнего давления для наиболее нагруженных участков кровли. Если посмотреть на схемы и значения коэффициентов таблицы, то это – G и Н.

Чтобы упростить посетителю сайта задачу по вычислению суммарной нагрузки, ниже размещен калькулятор, который рассчитает этот параметр именно для максимально нагруженных участков.

Калькулятор расчета суммарной, снеговой и ветровой нагрузки для определения необходимого сечения стропил

Итак, трудно преуменьшить значение правильного расчета угла наклона крыши, влияние этого параметра на целый ряд важнейших характеристик стропильной системы, да и всего здания в целом. Хотя проведение настоящих архитектурных расчетов, конечно, является в большей мере прерогативой специалистов, умение ориентироваться в основных понятиях и проводить несложные базовые вычисления – будет очень полезным для каждого грамотного владельца дома.

И в завершение статьи – видео-урок по расчету стропильной системы обычной двускатной крыши:

Источник https://krovlya-mp.ru/optimalnyj-ugol-naklona-kryshi.html

Источник https://stroyday.ru/stroitelstvo-doma/krysha-i-krovlya/kak-rasschitat-ugol-naklona-kryshi.html

Источник

Источник