Как застройщику самостоятельно рассчитать стропильную систему крыши

Общие сведения

Углом наклона крыши называется угол, под которым скат пересекает горизонтальную плоскость. Как правило, он находится в пределах 0-45 градусов.

Углом наклона α называется угол, под которым скат пересекает горизонтальную плоскость

Надо сказать, что этот параметр не всегда обозначают в градусах. В строительной литературе можно увидеть его обозначение в виде соотношения сторон, к примеру, 1:3. Такое обозначение показывает отношение проекции ската L на горизонтальную плоскость к высоте коньки H.

Еще одно распространенное измерение — это проценты. Чтобы узнать уклон в процентах, нужно найти результат деления дроби, о которой я рассказал, и умножить полученное значение на 100.

Общие сведения

Углом наклона крыши называется угол, под которым скат пересекает горизонтальную плоскость. Как правило, он находится в пределах 0-45 градусов.

Углом наклона α называется угол, под которым скат пересекает горизонтальную плоскость

Надо сказать, что этот параметр не всегда обозначают в градусах. В строительной литературе можно увидеть его обозначение в виде соотношения сторон, к примеру, 1:3. Такое обозначение показывает отношение проекции ската L на горизонтальную плоскость к высоте коньки H.

Еще одно распространенное измерение — это проценты. Чтобы узнать уклон в процентах, нужно найти результат деления дроби, о которой я рассказал, и умножить полученное значение на 100.

Что нужно перед тем, как рассчитать угол наклона крыши?

Установка стропильных ног обычно не вызывает трудностей, если есть необходимые крепежные элементы, однако, выверяя угол, под которым будут уложены скаты, можно ошибиться, если не знать некоторых тонкостей. Например, очень высокая кровля в местности с сильными ветрами будет постоянно подвергаться большим нагрузкам и в итоге с большой долей вероятности будет разрушена. Следовательно, чтобы этого избежать, иногда стоит отдать предпочтение не слишком эффектной, но устойчивой низкой крыше. Таких примеров можно привести множество, но рассмотрим сами факторы, влияющие на высоту кровли. От чего она может зависеть?

Как уже стало ясно, перед тем, как рассчитать угол наклона крыши, в первую очередь необходимо принять во внимание климатические особенности региона. Так, например, чем острее двускатная крыша, тем хуже на ней удерживается снег и легче стекает с нее дождевая вода. Однако, чем чреват такой крутой уклон, при сильном ветре, мы уже знаем. В тех местах, где жаркое солнце, лучше возводить скаты с минимальным уклоном или вообще обойтись без них, то есть сделать плоской поверхность кровли, которая тем сильнее получает и передает вниз тепло, чем больше ее площадь. Последняя увеличивается пропорционально крутизне уклона.

Чем более полога крыша, тем выше вероятность того, что сильными порывами ветра с дождем влага будет загоняться под края кровельного покрытия.

Помимо прочего, следует учитывать, каким образом будет использоваться пространство под стропильной системой – как чердак или в качестве жилой мансарды. В первом случае допускается расстояние до конька меньше среднего роста человека. Во втором случае необходимо, чтобы было достаточно комфортного пространства для передвижения, то есть просвет в центре помещения должен составлять не менее 2.5 метров и, желательно, не менее полутора метров в самой нижней точке потолка. Немалое воздействие на угол ската крыши может оказать материал покрытия, который можно укладывать только при определенной степени крутизны наклона.

Как рассчитать угол наклона односкатной крыши?

Угол наклона односкатной крыши может колебаться в пределах 5°-60° и зависит это в большей степени от материала кровли. Самым оптимальным считают угол наколона в 20°-30°. Если в вашем регионе выпадает много снеговых осадков, то следовательно необходимо выставить угол крыши не менее менее 45°. Но если снег с крыши хорошо сдувается ветром, наклон можно уменьшить. Чем выше уровень наклона, тем больше кровельного материала понадобится. Хотя односкатная крыша является самым простым типом крыши и в процессе строительства потребует минимального количества стройматериалов. Односкатную крышу чаще используют для нежилых построек: бань, веранд, беседок, гаражей, пристроек.

Угол наклона односкатной крыши для различных материалов:

• рубероид — 5°-10°;
• профнастил – 8°-20°;
• металлочерепица – 20°-30°;
• фальцевая кровля – 18°-30°.

При сильной снежной шапке на крыше, особенно, если она находится долгое время, кровля при наклоне меньше рекомендованного начинает прогибаться от тяжести снега.

Чертеж односкатной крыши

Кроме всех необходимых расчетов по односкатной крыше, вы получите чертеж односкатной крыши и сможете все данные сохранить на свой компьютер, а далее распечатать.

Расчёт стропил при помощи онлайн-программ

Сделать расчёт стропил при помощи онлайн-калькулятора проще всего. Вы задаёте исходные данные, а программа просчитывает нужные параметры. Существующие программы различны по своим функциональным возможностям. Ряд из них имеет комплексный характер и вычисляют множество параметров стропильной системы, другие гораздо проще и предполагают просчёт одного-двух показателей. Среди комплексных сервисов следует выделить серию стройкалькуляторов Stroy-calc для расчёта параметров стропил крыш с одним, двумя скатами, мансардой и вальмами.

Калькулятор Stroy-calc используется для расчёта параметров стропил крыш с одним, двумя скатами, мансардой и вальмами

Программа также учитывает кровельный материал, т. е. вместе с расчётом стропильной системы можно получить данные о необходимом количестве финишного покрытия из:

• керамической черепицы;
• цементно-песчаной черепицы;
• битумной черепицы;
• металлочерепицы;
• шифера (асбестоцементных плит);
• стальной фальцевой кровли;
• битумного шифера.

С целью получения требуемого результата вводится следующая информация:

• характеристики крыши: кровельный материал, ширина основания, длина основания, высота подъёма, длина свеса;
• характеристики стропил: шаг стропил, сорт древесины для стропил;
• характеристики обрешётки: ширина, толщина доски, расстояние между рядами;
• снеговая нагрузка на стропила: выбор региона снеговой нагрузки по карте.

В программе имеются рисунки типов крыш, на которых в графической форме показаны параметры ввода данных. В качестве результата выводится информация по:

• крыше — угол наклона, площадь поверхности, примерный вес кровельного материала;
• стропилам — длина, минимальное сечение, количество, объём бруса для стропил, их примерный вес, раскладка (чертёж);
• обрешётке — количество рядов, расстояние между досками, количество досок, их объём, примерный вес.

Ещё один довольно удобный онлайн-калькулятор стропил крыши считает меньше параметров, но также весьма полезен в работе. Необходимо задать ширину стропила, высоту от конька до свеса крыши, проекцию свеса на горизонтальную плоскость, ширину крыши без свесов и размер запила под узел крепления с мауэрлатом. В качестве результата программа выдаёт длину стропила до свеса, размер свеса, полную длину стропила, угол среза, расстояние от грани стропила до начала запила.

Среди мини-программ для расчёта отдельных элементов стропил удобно пользоваться калькулятором расчёта длины стропил двускатной крыши.

Онлайн-калькуляторы, конечно, не могут учесть особенностей конструкции стропил во всех ситуациях. Для получения точных данных по конкретному варианту крыши необходимо делать все расчёты вручную. Предлагаем вам методики вычисления нагрузок на стропила (снеговой, ветровой, кровельного пирога), а также определения параметров стропил (сечения, длины, количества, шага). На основе этих данных можно будет также посчитать количество древесины, необходимой для обустройства стропильной системы.

Минимально допустимый уклон кровли для различных материалов

Металлочерепица

Самый маленький угол наклона скатов кровли из металлочерепицы равен 15 градусам (по данным некоторых производителей металлочерепицы — 14 градусам). При небольших уклонах некоторые производители рекомендуют промазать каждый стык листов герметичным и водостойким, не боящимся мороза составом. Однако опытным путем было выявлено, что более всего снег любит залеживаться на металлочерепичных крышах с уклоном от 20 до 35 градусов. Слишком малый уклон также плох – вода не успевает стекать с крыши, давя на кровлю и подтекая под стыки при слишком сильных ливнях. Несколько исправит ситуацию только выбор черепицы с увеличенной высотой волн.

Профлист (профнастил)

Ну, а минимальный уклон кровли из профлиста имеет несколько меньшее значение – 12 градусов. Маленькие углы наклона требуют двухволнового нахлеста, а углы от 15 градусов – нахлеста в 20 сантиметров. Шаг обрешетки увеличивается с увеличением уклона. У почти плоских крыш делают сплошную обрешетку, т. к. при скоплении большого количество снега может произойти прогиб кровли.

Гибкая черепица (мягкая кровля)

Обрешетка под гибкую черепицу представляет собой сплошное основание сделанное из листов фанеры или ОСП. Минимально допустимый уклон скатов для данного кровельного покрытия составляет не менее 11 градусов.

Материалы на битумной основе

Для таких мягких покрытий минимум составляет всего ничего – около двух градусов. Совсем маленький угол наклона требует увеличения количества слоев кровли (потому что для плоских крыш крайне важна хорошая влагозащита). Если же мы предусматриваем лишь 1 или 2 слоя покрытия, придется сделать наклон ската не менее 15 градусов.

Еврошифер (Ондулин)

Для этого материала минимальный уклон скатной кровли невелик, составляет он 11 градусов. Но при работе с ондулином на крышах с небольшим уклоном есть одно условие: нужна обрешетка сплошного типа.

Глиняная черепица и асбестоцементный шифер

Для данных кровельных материалов требуется уклон скатов равный 22 градуса. При этом нужно внимательно относится к расчету системы стропил, так как нагрузки от тяжелого материала будут немалыми. А если приплюсовать к ним слой снега или мощные порывы ветра, то и вовсе получим повышенные требования к опорной системе кровли. И еще надо отметить, что уменьшение уклона влечет за собой увеличение нагрузок на стропила.

Компоненты кровли

Но прежде чем приступать к математическим расчетам, необходимо понимать, какие составляющие конструкции могут повлиять на конечный результат.

К ее элементам относятся:

• обрешетка (служит основой);
• слой тепло, гидро и пароизоляции;
• стропильная система;
• кровельный материал.

Кроме того, следует учитывать:

• климатические особенности региона;
• предназначение постройки;
• возможные нагрузки;
• прочность используемого материала для настила.

Если же при расчетах оптимального угла наклона односкатной крыши учесть все вышеперечисленные факторы, владельцы смогут продлить срок эксплуатации постройки, сократить расход материалов, тем самым экономя денежные средства.

Поэтому в регионах с большой ветровой и снеговой нагрузкой рекомендуется создавать конструкцию кровли под минимальным уклоном, дабы обеспечить стойкость здания к воздействию внешней среды.

Что нужно не забыть при создании стропильной системы?

Правильный монтаж и сборка каждой части кровли – гарантия надежности устройства на долгие годы.

В сооружении системы стропил стоит учесть несколько важных нюансов:

1. В качестве сырья рекомендуется брать хвойное дерево (сосну, ель).
2. Лаги следует предварительно обработать специальными влагостойкими и антисептическими растворами.
3. Начальный этап монтажа стропил – укладка бруса по всей длине несущей стены (мауэрлат), который крепится анкерными болтами.
4. В местах, где будут уложены стропила, нужно не забыть сделать гнезда, предварительно рассчитав их размер.
5. Стропила крепятся к мауэрлату и брусу с помощью шиферных гвоздей.
6. Если же ширина постройки более 4 м, стропила рекомендуется подпереть, во избежание перекоса.

Важно! Для того чтобы определить верный размер гнезд стоит учесть сечение стропил. Это поможет избежать ненужных зазоров между частями конструкции.

Укладка обрешетки, гидро и пароизоляции

Следующим шагом в создании односкатной крыши станет изготовление обрешетки. Расстояние между досками не должно быть больше 0,15 метра. Их укладка проводится строго перпендикулярно стропильной системе.

Дальше нужно прикрепить строительным степлером пароизоляционную пленку, а уже сверху наносить утеплитель.

Следующим слоем станет настил гидроизоляционного материала. Каждую полосу из рулона желательно делать с нахлестом к другой, а места стыков обработать герметиком.

Заключительные этапы – это расчет угла наклона и настил крыши.

Важно заметить, количество рядов обрешетки зависит от величины постройки и выбранного материала.

Как рассчитать угол наклона для двухскатной крыши: особенности и формулы расчета

Рассмотрим каждый пункт более подробно .

Ветровые нагрузки

Россия — огромная страна, и климатические условия в различных её регионах сильно отличаются.

Ветер, дождь и снег — это факторы, которые оказывают решающее значение при выборе угла наклона. Посмотрите на карту ветров по всем регионам России. Найдите свой город и определите, в какую зону он попадает.

Если вы живете в регионе где круглый год дуют сильные ветра, то крыша с большим углом наклона — не ваш вариант. У крыш со скатами более 45° очень высокая парусность (парусность — свойство предмета воспринимать кинетическую энергию ветра).

При сильном штормовом ветре такую крышу может запросто оторвать от стропильной системы .

Интересный факт! Увеличение угла уклона крыши с 30° до 60° увеличивает ветровую нагрузку в пять раз.

В районах с сильной ветровой нагрузкой рекомендуется делать скаты с уклоном 30°- 42°. Почему не меньше? Ведь так мы значительно уменьшим ветровую нагрузку. Да потому, что для плоских крыш сильный ветер тоже нежелателен.

В такой конструкции ветер стремится приподнять крышу. задувая в зазоры между стропилами и кровельным материалом.

Снеговые нагрузки

На наши крыши каждую зиму падает огромное количество снега. В отдельных регионах России снеговая нагрузка может достигать просто фантастических цифр — до 500 кг на квадратный метр кровли.

Сколько килограмм снега ляжет на квадратный метр вашей крыши, вы можете найти в СНиП .

Если вы живете в местах, где обильные снегопады длятся всю зиму, то стоит обратить внимание на крыши с углом наклона 45° .

Факт! Крыши с углом наклона 45° являются самоочищающимися. Снег и вода на такой крыше не задерживаются вообще.

В том случае, если снегопады сопровождаются сильными ветрами, можете уменьшить угол до 35°- 40° (сильный ветер будет сдувать часть снега).

Не следует делать скат с углом наклона больше 45°. Да, чем больше угол, тем меньше снеговая нагрузка, но в этом случае увеличивается площадь кровли, а с ней растет и вес крыши. Вес всей этой конструкции несут на себе стены. а лишняя нагрузка им и вовсе ни к чему.

Крыша Шале с углом наклона кровли 45°. Дома с такими крышами строят в горах, где обильные снегопады и частые температурные перепады не редкость.

Особенностью крыш шале являются большие выносы свесов и козырьков. Козырьки и выносы шале накрывают террасы, которые окружают дом.

В странах, где дожди — редкость, а снег выпадает раз в сто лет, постройка двухскатных крыш с большим углом наклона — неоправданная трата денег. Пример — страны Ближнего Востока, где этот параметр редко превышает 20 C .

Организация подкрышного пространства

Если географическое положение вам позволяет сэкономить на материалах и сделать плоскую крышу (односкатную) (2° — 7°) или пологую (3°-10°), то учтите, что свободного пространства между коньком и потолочным перекрытием хватит только на небольшое техническое помещение или чердак.

Двухскатная же крыша, с углом наклона 30° — 45°. дает возможность обустроить мансарду или даже жилые комнаты.

От величины угла будет зависеть полезная площадь вашей мансарды. Чем больше угол, тем больше у вас пространство для маневра.

Вид кровельного материала

Рассмотрим самые популярные виды кровельных материалов и рекомендуемый под их укладку угол наклона крыши:

1. Шифер — не менее 22°. Если сделать его меньше, вода будет попадать в зазоры;
2. Металлочерепица — не менее 14°. Со слишком пологого ската ветер может сорвать листы;
3. Профнастил — не менее 12°. Материал прилегает к стропильной системе плотнее, чем металлочерепица, поэтому угол можно уменьшить;
4. Битумная черепица — до 15°. Если сделать угол больше, то черепица, приклеенная на мастику, может в жаркие дни отставать от кровли и сползать вниз. Мне этот довод кажется надуманным, ведь такую черепицу еще крепят к обрешетке кровельными гвоздями;
5. Рулонные кровельные материалы. изготовленные на основе того же битума. Угол их укладки может варьироваться от 3° до 25° — все зависит от количества слоев. Чем больше слоев, тем на более пологую крышу их можно класть.

Подробную информацию о таком кровельном материале, как ондулин. читайте в следующей нашей статье.

А здесь Вы найдете инструкцию по строительству беседки с двускатной крышей.

Типы конструкций

Существуют четыре основных типа двускатных кровель:

1. Симметричная. Надёжна, устойчива, проста в исполнении, в основе лежит равнобедренный треугольник;
2. Несимметричная. Конёк располагается не по центру, скаты кровли имеют разные уклоны;
3. Ломаная симметричная. Скаты кровли имеют излом. Значительно увеличивает высоту помещения;
4. Ломаная несимметричная. Чердачное или мансардное помещение получается меньше, чем в предыдущем случае. Крыша имеет очень необычный внешний вид.

Выбор типа двускатной кровли зависит от назначения помещения, расположенного непосредственно под ней и архитектурного облика здания.

Как рассчитать угол наклона кровли?

Как правило, угол наклона крыши будет зависеть от того, на какую высоту поднимать конек (высота крыши в коньке также будет зависеть от того, для чего предназначается чердачное помещение). Если из чердака делать полноценную мансарду, то угол наклона крыши можно рассчитать таким образом:

• Нам известна ширина фронтона – торца кровли, например, 6 м. Делим ее пополам: 6:2= 3 м, а высота крыши в коньке равняется 1,8 м (стандартное значение).
• Далее, из курса геометрии известно, что отношение прилежащего катета к противолежащему в прямоугольном треугольнике есть синус угла. Находим этот синус:

Sin A=a/b=3/1,8=1,67

Из таблицы Брадиса находим значение (приближенное) – при Sin A=1,67 угол наклона составит приблизительно 58-59 градусов. Принимаем значение максимальное – 60 градусов. Это и будет наш искомый угол наклона кровли.\

Угол наклона в зависимости от кровельного материала

Крыша на доме может иметь практически любой вид — может иметь низкие скаты, может — почти отвесные. Важно при этом правильно рассчитать ее параметры — сечение стропильных ног и шаг их установки. Если вы хотите уложить на крышу определенный вид кровельного материала, принимать во внимание надо такой показатель, как максимальный и минимальный угол наклона для данного материала.

Минимальные углы прописаны в ГОСТе (смотрите таблицу выше), но часто производители дают свои рекомендации, так что желательно определиться с конкретной маркой еще на стадии проектирования.

Чаще угол ската крыши часто определяют исходя из того, как сделаны они у соседей. С практической точки зрения это правильно — условия у близлежащих домов аналогичны, и, если соседские крыши стоят хорошо, не текут, можно взять за основу их параметры. Если же по соседству нет крыш с тем кровельным материалом, который вы планируете использовать, можно начать расчеты со средних значений. Они приведены в следующей таблице.

Как видите, в графе «как делают» в большинстве случаев есть солидный диапазон. Так что имеется возможность варьировать внешний вид здания даже с одинаковой крышей. Ведь кроме практической роли крыша еще и украшение. И при выборе угла ее наклона немаловажную роль играет эстетическая составляющая. Сделать это проще в программах, дающих возможность отобразить объект в объемном изображении. Если воспользоваться этой методикой, то рассчитать угол наклона крыши в данном случае — выбрать его из определенного диапазона.

Как рассчитать уклон кровли: какой способ лучше ↑

Как известно, помимо плоских (пологих) конструкций  существуют также скатные и высокие, а материалов для кровельного покрытия еще больше. Для того чтобы правильно сориентироваться в этом многообразии, согласно СНиП разработаны специальные таблицы и диаграммы, в которых отражается взаимосвязь между крутизной ската  и видом крыши.

Уклон крыши определяют следующие параметры:

Подставив два известных параметра, можно практически сразу определить угол покатости крыши с подобными характеристиками. Кстати, третий параметр вычисляется автоматически. Программное обеспечение калькулятора использует свойства равнобедренного треугольника и простейшие тригонометрические формулы.

Использование угломера

Этот прибор, который называют еще уклономером, имеет незамысловатую конструкцию: несколько реек с нанесенными делениями и маятник. При расчетах главную рейку располагают перпендикулярно к коньку. На необходимый  угол на шкале делений показывает указатель маятника. Как видите, ничего сложного.

Формула расчета уклона кровли

И, наконец, требуемую  крутизну ската можно рассчитать самому без использования приборов замера ската, математически. Для этого потребуются знать величину

• вертикальной высоты (H), отмеренной от наивысшей точки ската, обычно это конек, до самой нижней – карниза;
• заложения – горизонтального расстояния от нижней до проекции верхней точки ската.

Рассчитывают угол наклона кровли в градусах или процентах и обозначают на чертеже буквой «i».

Математически расчет величины крутизны крыши в процентах проводят следующим образом.

i = Н : L, т. е. угол уклона крыши находят из отношения высоты кровли к заложению.

После чего, чтобы получить искомую величину в процентах, значение полученного отношения умножают на 100. Выразить значение наклона в градусах помогает специальная таблица соотношений.

Рассмотрим, как вычислить угол наклона в градусах  на конкретном примере.

Пример расчетаДопустим, длина заложения при высоте крыши в 2,5 м оказалась равной 4,5 м.

Получается, что уклон i = 2.5 : 4,5 = 0,55. А после умножения 100 получим, соответственно, 55%.

Теперь можно по таблице перевести полученное значение в градусы, получаем – 29°.

Наименьшую крутизну ската для того или иного кровельного покрытия можно определить из следующего графика.

Допустим, речь идет о листовой стали.

• Ищем на графике, в какую наклонную линию упирается дугообразная стрелка 10.
• Точка пересечения наклонной и вертикальной оси  дает ответ на поставленный вопрос  – самое меньшее 28%.

Пример расчетаПроведем расчеты для конкретного дома.

Если  H составляет 3 м, а L – 12 м, тогда i = 50%.

Таким образом, в случае приведенных  конструктивных размеров необходима крутизна ската  в 50% (или 27 градусов), чтобы был обеспечен нормальный сброс дождевой воды.

© 2021

Рекомендации по наклону крыши в зависимости от назначения и материала

Неэксплуатируемая крыша может иметь минимальный угол наклона 2–7°, что обеспечивает невосприимчивость к ветровым нагрузкам. Для нормального схода снега угол лучше увеличить до 10°. Такие кровли распространены при строительстве хозяйственных построек, гаражей.

Если подкрышное пространство предполагается использовать в качестве чердака или мансарды, наклон одно- или двускатной крыши должен быть достаточно большим, иначе человек не сможет выпрямиться, а полезная площадь будет «съедена» стропильной системой. Поэтому целесообразно применить в таком случае ломаную крышу, например, мансардного типа. Минимальная высота потолков в таком помещении должна быть не менее 2,0 м, но желательно для комфортного пребывания — 2,5 м.

Варианты обустройства мансарды: 1-2. Двухскатная крыша классическая. 3. Крыша с переменным углом наклона. 4. Крыша с выносными консолями 

Принимая тот или иной материал в качестве кровельного, необходимо учитывать требования по минимальному и максимальному уклону. В противном случае, возможны проблемы, требующие ремонта крыши или всего дома.

Таблица 2

Полученные в нашем примере углы наклона находятся в диапазоне 32–56°, что соответствует шиферной кровле, но не исключает и некоторые другие материалы.

Оптимальные показатели расчета угла наклона крыши в один скат

Как же рассчитать угол наклона односкатной крыши самостоятельно? Начнем с определения нагрузок на будущую кровлю, а затем, выберем оптимальный угол уклона кровли.

1. Расчет нагрузок на кровлю

Нужно учесть постоянные и переменные нагрузки. К постоянным отнесем вес всех строительных материалов и оборудования (антенны, вентиляция и пр.). Переменные нагрузки – это осадки, ветер и вес работников с оборудованием, если вдруг понадобится ремонт крыши.

I. Снег. Если зима в вашем районе проходит почти без снега, то смело можно выбирать минимальный угол ската. В условиях снежной зимы, крыша в 20-25 градусов испытывает снежные нагрузки около 150 кг/м2. В такой местности специалисты советуют делать скат с уклоном 45 градусов, чтобы обеспечить постоянное и равномерное схождение снега с крыши. Средняя зима (центр и средняя полоса России) позволяет выбирать оптимальный уклон в 30-35 градусов. Однако эта цифра будет зависеть от следующего фактора:

II. Ветер. В местности, где преобладают сильные ветра, крышу с крутым уклоном может легко сорвать. В этом случае низ ската лучше располагать к ветру. Для расчета уклона кровли в ветреных районах лучше воспользоваться специальной картой ветровых нагрузок:

III. Дождь и град. Сила падающего града и дождевых капель также оказывает давление на крышу. Крутой уклон сглаживает эти нагрузки, защищая кровельный материал от повреждений в регионах, где часто встречается непогода.

Делаем вывод: несмотря на то, что минимальный уклон 10-20 градусов упрощает работу и удешевляет расходы, оптимальным считается скат под 35-45 градусов, при котором кровля надежно защищена от нагрузок и погодных катаклизмов.

2. Определяем оптимальный уклон

Технические и эстетические характеристики на стороне крутой односкатной крыши, так как пологие скаты могут пропускать влагу, удерживать снег и мусор. Однако для хозяйственных построек, гаражей и небольших домиков крутой уклон совершенно не обязателен, ведь убрать снег и грязь можно и вручную, а обезопасить кровлю от протекания помогут современные герметики. Итак, если мы выбираем:

• Маленький уклон 3-11 градусов. Нам необходима усиленная стропильная система, сплошная обрешетка в виде листов влагостойкой фанеры, надежная герметизация стыков и качественная гидроизоляционная мембрана под кровельный материал. Для такой крыши лучше выбрать мягкий кровельный материал, особенно, если это – жилое помещение;
• Средний уклон 12-25 градусов. Такой скат – оптимальный выбор для любых регионов нашей страны. Стыки в этом случае можно не герметизировать, но нахлест кровельного материала лучше сделать в 20 см. Для данного уклона отлично подойдет металлочерепица, профнастил, шифер и пр.;
• Крутой уклон около 45 градусов. Выбирается для регионов с большим количеством осадков в год. Для такой крыши подходят любые твердые кровельные материалы.

3. Базовые расчеты

Чтобы обеспечить нужный уклон, нам необходимо рассчитать длину стропильной ноги и высоту поднятия несущей стены. Воспользуемся известными формулами, которые применяют все строители.

Lbc=Lсд x tgA, где Lbc – высота, на которую нужно поднять стену; Lсд – длина стены дома (без учета дополнительного подъема для ската); А – выбранный угол наклона кровли.

Длину стропильной ноги (Lc) найдем по такой формуле: Lc=Lbc/sinA.

Рассчитаем длину стропильных ног (Lc) и высоту фасадной стены Lbc, которую необходимо поднять. Допустим, что мы выбрали угол наклона ската (A) в 25 градусов, а длина нашей обычной стены (Lсд) — 3 м.

Определяем высоту, на которую необходимо поднять лицевую стену по такой схеме: Lbc=3 x tg25=0,47 x 3=1,41 м. Тогда длина стропильной ноги Lc=1,41/0,42=3,36 м. Так, наша нижняя стена будет равна 3 метрам, а верхняя – 3+1,41=4,41 м.

Мы получили длину стропилины от стены до стены. Также, нам необходимо учесть задний и передний свесы, которые нужны для дополнительной защиты от влаги и ветра (обычно берутся по 40-50 см). Так, конечная длина стропильной ноги будет равна: (Lc) 3,36 м + 1 м=4,36 м.

Габариты мансарды и угол наклона крыши

Если Вы планируете использовать чердачное помещение в качестве мансарды, то расчет наклона крыши имеет первостепенное значение, поскольку влияет на полезную площадь, которую можно будет использовать в помещении. Схема проста: чем больше угол наклона крыши, тем больше внутри свободного пространства.

Более наглядно данную зависимость показывает схема, выполненная в масштабе. Обратите внимание, что высота потолка никак не может быть ниже 2,0 метра. Доказано многими застройками, что уменьшение этого размера делает помещение некомфортным и давящим на человека. В жилых помещениях используют высоту до потолка не ниже 2,5 метров.

Существуют стандартные размеры, которые применяются во многих застройках и вполне отвечают требованиям комфорта. В таблице приведены углы наклона крыши, высота конька, длина ската, полезная площадь мансарды и площадь кровельного покрытия.

Вывод простой. Чем больше уклон крыши, тем больше полезная площадь мансарды, длиннее наклонные стропила и больше площадь, которую нужно покрыть кровельным материалом. Связь пропорциональна.

Также для правильного расчета наклона крыши необходимо учитывать соответствующие снеговые и ветровые нагрузки. Подбираются они в зависимости от расположения объекта согласно рекомендациям, которые изложены в ДБН : 2006 «Нагрузки и воздействия». Это отдельная сложная тема, которую мы разберем в следующих статьях на нашем сайте.

Единицы измерения угла наклона крыши

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

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

• градусы;
• соотношение сторон;
• проценты.

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

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

• 2,25 м / 5,60 м · 100 % = 40%

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

Стропильная система односкатной крыши.

В первую очередь, зависит стропильная система односкатной крыши от материала стен и габаритов постройки.

Когда односкатная крыша планируется для покрытия кирпичной постройки, то устанавливают стропила на мауэрлат – брус сечением 100 х 100 или 150 х 150, который уложен на две длинные стены или в случае строительства постройки из бревен, на бревна верхнего венца.

Конструкция стропильной системы будет достаточно простой при размере пролета до 4,5 метров, включая в себя мауэрлат, а также стропила, опирающиеся на него.

Если ширина пролета будет до 6 метров, то в конструкцию добавится подстропильная нога, которая опирается на лежень и служит для придания достаточной несущей способности стропилам.

В конструкции стропильной системы требуется предусмотреть дополнительные схватки и стойки, если постройка планируется большего размера.

Можно произвести выполнение стропильной системы с висячими или наклонными стропилами, если сруб будет из бруса или оцилиндрованного бревна.

Стропильную систему с висячими стропилами очень часто применяют при устройстве двускатных крыш. Можно использовать такую же схему и при строительстве односкатных крыш. Заключается суть висячих стропил в том, чтобы их опереть на горизонтальные балки, выходящие в месте опирания за периметр строения.

Обозначения на рисунке: а — система висячих стропил, б — стропильная система с бабкой и висячими стропилами, в — то же самое, с дополнительной затяжкой. 1 — стропильная нога, 2 — балка чердачного перекрытия, 3 — ветровая связь, 4 — подстропильная нога, 5 — бабка, 6 — дополнительная горизонтальная затяжка.

За счет устройства прохода сквозь верхние венцы сруба деревянных балок, использование системы с висячими стропилами несколько усложнит конструкцию. Но передающиеся от стропильных ног при этом усилия, более равномерно разгружаются и распирающе на стены не действуют.

Как узнать угол наклона крыши

Между уклоном кровельных скатов и снежной нагрузкой имеется прямая зависимость. Если угол наклона крыши меньше 25 градусов, то коэффициент снежной нагрузки равен 1, а при углах, варьирующихся в пределах от 25 до 60 градусов, то этот коэффициент увеличивается до 1,25. Крыша с большим углом наклона не будет подвергаться снежным нагрузкам вообще, поэтому они не учитываются при расчетах.

Чтобы определить угол наклона крыши, нужно воспользоваться таблицей Брадиса и простой методикой: высота кровельной конструкции делится на длину фронтона, разделенную на два, после чего остается найти таблице угол, который соответствует полученному результату.

Высота крыши в коньке определяется следующим образом:

• Первым делом нужно рассчитать ширину пролета;
• Полученная величина делится на 2;
• Результат предыдущего расчета умножается на коэффициент, соответствующий определенному углу наклона.

На примере реализация такой методики расчета выглядит так: при ширине здания, равной 8 метрам, и 25-градусном уклоне кровли, расчетный коэффициент составляет 0,47. В итоге подстановки значений получается выражение следующего вида: 4х0,47 = 1,88 м. Полученная величина – это высота крыши, соответствующая имеющимся исходным данным.