Как определить угол наклона

0
1440

Определение номинального угла наклона кровли

Сложно представить себе любое здание без крыши. Кровля должна защищать здание от воздействия природных осадков, обладать огнестойкими и водонепроницаемыми свойствами, обеспечивать эффективный отвод атмосферных осадков. Долговечность эксплуатации здания и его отдельных элементов во многом зависит от качественной крыши. Для достижения лучших результатов стоит использовать более простые виды скатных крыш: односкатные, двухскатные, вальмовые, полувальмовые, мансардные.

Как определить угол наклона

Минимальный угол наклона крыши из металлочерепицы должен составлять 14 градусов.

Основные данные

Как определить угол наклона

График выбора кровельного материала в зависимости от уклона крыши.

Допустимый угол наклона металлической крыши обычно измеряют своими руками исходя из климатических условий того района, в котором ведется строительство, и кровельного материала. Минимально угол наклона должен составлять 110°, максимальный угол наклона можно определить путем анализа погодных условий, его значение может быть 45°. и больше. Для более теплого и сухого климата используется менее пологая крыша. Более крутой угол наклона дает возможность минимально скапливать снег и, соответственно, снижать снеговую нагрузку. Например, уклон 45° позволяет почти не учитывать вес снежного покрова.

Наряду с этим, увеличенный угол наклона резко повышает давление ветра на крышу. При уклоне в 45° давление ветра больше в 5 раз по сравнению с показателем в 11°. Следовательно, для большего угла наклона возникает необходимость в большем количестве реек для усиления обрешетки и стропил. От угла уклона крыши прямо зависит и ее стоимость.

Для кровли с углом наклона около 40-45° необходимо больше материалов (примерно в 1,5 раза), нежели для плоской крыши, а для 60° требуется в 2 раза больше кровельных материалов. При выборе конфигурации важно помнить, что от угла наклона напрямую зависит выбор кровельных материалов. Учет угла наклона позволяет определить материалы для кровли, а также произвести расчет слоев крыши и ее площади.

Как определить угол наклона

Зависимость полезной площади мансарды от уклона крыши.

Материалы для кровли по своим свойствам (технические, экономические, физические) объединились в группе 1-11.

На графике они показаны дугообразными стрелками. Линии наклона показывают уклон ската. Выделенная (жирным) линия на графике обозначает отношение полной высоты данного конька h к половине его обычного заложения ½. Отношение 1/2 указывает, что вертикальный отрезок h располагается на горизонтальном отрезке ½ два раза. Наклонная линия на полукруглой шкале обозначает угол наклона в градусах, а шкала, расположенная вертикально, — уклон крыши в %.

Так рассчитывают минимальный уклон для тех или иных кровельных материалов. В качестве примера, с помощью данного графика проведем расчет нужного угла наклона для данной крыши с использованием металлической черепицы.

Как измерить уклон

Как определить угол наклона

Таблица соотношения градус/процент уклона кровли.

На графике ищем наклонную линию, с которой стыкуется дугообразная стрела 2. Пересечение наклонной линии c вертикальной шкалой определяет уклон, минимально допустимый для данной крыши, который равен 50%. Нам известно, что уклон ската определяется отношением высоты конька к половине его заложения. Произведем расчет таким образом:

i = 10 метров (заложение)

h = 4 метра (высота конька)

i= h / (1/2) = 4 / (10/2) = 0,8

Для того чтобы измерить уклон в %, это отношение умножают на 100

Как определить угол наклона

Таким образом, уклон в 80% при соблюдении норм строительства обеспечит достаточный сброс дождевой воды со всей площади. Для кровли из рулонных полимерно-битумных, битумных и мастичных материалов с уклоном 10° необходим защитный слой для основного водоизоляционного покрова из гравия либо каменной крошки, у которой марка морозостойкости не меньше 100. Такой же защитный слой применяется для кровли крыши с помощью пленочных рулонных материалов с углом до 2,5%. Слой для защиты из гравия должен быть толщиной 1-1,6 см, а слой крупнозернистой посыпки — 0,3-0,5 см.

Причем на крышах с уклоном примерно до 2,5% с использованием эластомерных пленочных материалов в рулонах, выполненных свободной кладкой, необходим утяжеляющий слой гравия из расчета 50 кгс/кв.м.

На крышах из битумно-полимерных или битумных покрытий в рулонах с углом наклона выше 10% верхний слой гидроизоляционного покрова выполняется из крупнозернистой посыпки. На крышах из мастичных материалов с углом больше 10% предусматривается защитный слой из красочных составов.

При создании крыши из асбестоцементных листов, а также профнастила и металлической черепицы с наклоном до 20% по всей площади необходимо производить герметизацию стыков. Не более чем на 5% можно допустить отклонение уклона кровли из мелкоштучных материалов. Производя эти расчеты, можно узнать площадь помещения мансарды или чердака.

Единицы измерения и инструменты

Как определить угол наклона

В основание металлической конструкции встроены цифровой дисплей с элементами управления.

Величина уклона на всех чертежах может обозначаться в градусах или в процентах, а сам он обозначается буквой «i». В настоящий момент нет строгих правил, как обозначать данную величину. Единицей измерения считают градусы или проценты (%).

Угол уклона измеряется двумя способами:

  1. Специальным уклономером.
  2. Математическим способом, с помощью вычислений.

Уклономер — это специальная рейка с рамкой, у которой между планками есть ось, на которой закреплен маятник, и своя шкала деления. Когда эта рейка расположена в горизонтальном положении, то маятник на ее шкале отклонен на ноль градусов. Для произведения измерения уклона ската рейку прибора располагают перпендикулярно коньку, в вертикальном положении.

По шкале определяют угол отклонения маятника, который указывает уклон этого ската данной крыши в градусах. Этот метод определения применяется очень и очень редко. На данный момент разработано множество геодезических приборов для определения этих величин и специальные уровни-уклономеры, как капельные, так и электронные.

Как определить угол наклона

Можно спокойно рассчитать наклон данной крыши, не прибегая к использованию специальных геодезических, механических и других видов приборов для замеров уклона. Необходимо просто измерить некоторые параметры крыши:

  1. Вертикальная высота (обозначается как H) — высота от верхней точки данного ската (обычно считают от конька) до самой нижней точки (так называемого карниза).
  2. Заложение — горизонтальный промежуток от самой нижней точки данного ската до самой верхней его точки.

Уклон крыши (его величину) с применением математического расчета находят так.

Угол наклона отдельного ската i выражается через отношение измеренной высоты крыши Н к расстоянию заложения L. Таким образом

Для точного определения этого значения в процентах отношение i умножают на 100. Затем, для определения его значения в градусах, мы производим перевод процентов в градусы.

Для полного понимания этого метода приведем наглядный расчет:

высота равна 3,0 м,

длина заложения равна 5 м.

По формуле вычисляем i:

Расчет угла наклона крыши

Крыша дома должна быть надежной и красивой, а возможно это при правильном определении ее угла наклона для данного вида кровельного материала. Как рассчитать угол наклона крыши — в статье.

Назначение подкровельного пространства

Перед расчетом угла наклона крыши надо определиться с тем, как будет использоваться чердачное помещение. Если вы планируете сделать его жилым, угол наклона придется делать большим — чтобы помещение было просторнее, а потолки выше. Второй выход — делать ломанную, мансардную кровлю. Чаще всего такую крышу делают из двухскатной, но может она иметь и четыре ската. Просто во втором варианте очень уж сложной получается стропильная система и без опытного проектировщика просто не обойтись, а большинство предпочитает делать все самостоятельно, своими руками.

Как определить угол наклона

Чем выше конек, тем больше полезная площадь подкровельного пространства. Но одновременно увеличивается и площадь крыши

При увеличении угла уклона кровли стоит помнить несколько вещей:

  • Значительно увеличиваются расходы на кровельные материалы — возрастает площадь скатов.
  • На большие скаты сильнее воздействует ветровая нагрузка. Если сравнивать нагрузку на одном и том же доме с углом в 11° и в 45°, во втором случае она окажется больше почти в 5 раз. Чтобы кровля могла противостоять таким нагрузкам, стропильную систему делают усиленную — ставят балки и стропила большего сечения с меньшим шагом. А это — увеличение ее стоимости.
  • Если угол наклона ската больше 60°, снеговые нагрузки не учитываются — осадки скатываются и не задерживаются. Но при устройстве ломанной мансардной крыши снеговые нагрузки учитываются при расчете верхней ее части — там плоскости имеют уклон менее 60°.
  • Не все кровельные материалы могут использоваться на крутых скатах, так что внимательно сморите на максимальный угол наклона, с которым могут данные крыши использоваться.

Как определить угол наклона

Угол наклона отображен через отношение высоты конька и половины ширины здания

Это не значит, что крыши с малым уклоном лучше. Они обходятся по материалам дешевле — меньше площадь кровли, но имеют свои нюансы:

  • Требуют мер по снегозадержанию чтобы предотвратить лавинообразный сход снега.
  • Вместо снегозадержателей можно сделать обогрева кровли и водосточной системы — для постепенного таяния снегов и своевременного отвода воды.
  • При малом уклоне велика вероятность того, что влага будет затекать в стыки. Это влечет за собой усиленные меры по гидроизоляции.

Так что кровли с малым уклоном — тоже не подарок. Вывод: рассчитать угол наклона крыши надо так, чтобы найти компромисс между эстетической составляющей (дом должен смотреться гармонично), практической (при жилом подкровлельном пространстве) и материальной (расходы необходимо оптимизировать).

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.

Наименование кровельного материала

Минимальный угол наклона (в градусах)

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.

Тип кровлеьного материала

Рекомендуемый угол наклона минимальный/максимальный

Какой наклон ската делают чаще всего

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.

Влияние климатических факторов

На угол наклона кровли влияет количество снега, выпадающее за зиму в конкретном регионе. Также при проектировании учитываются ветровые нагрузки.

Как определить угол наклона

Карта снеговых нагрузок РФ

Все более-менее просто. По данным многолетних наблюдений вся территория РФ разделена на зоны с одинаковой снеговой и ветровой нагрузкой. Эти зоны нанесены на карты, закрашены разными цветами, так что ориентироваться несложно. По карте определяете местоположение дома, находите зону, по ней — значение ветровой и снеговой нагрузки.

Расчет снеговых нагрузок

На карте снеговых нагрузок стоит две цифры. Первая используется при расчете прочности конструкции (наш случай), вторая — при определении допустимого прогиба балок. Еще раз: при расчете угла наклона кровли пользуемся первой цифрой.

Основная задача расчета снеговых нагрузок — учесть планируемый уклон кровли. Чем круче скат, тем меньшее количество снега может на нем удержаться, соответственно, меньшее сечение стропил или больший шаг их установки потребуется. Для учета этого параметра вводятся поправочные коэффициенты:

  • угол наклона менее 25° — коэффициент 1;
  • от 25° до 60° — 0,7;
  • на крышах с уклоном более 60° снеговые нагрузки не учитываются — снег не удерживается на них в достаточных количествах.

Как видим из списка коэффициентов, изменяется значение только на крышах с углом наклона 25° — 60°. Для остальных это действие смысла не имеет. Итак, чтобы определить действительную снеговую нагрузку на планируемую крышу, берем значение, найденное по карте, умножаем на коэффициент.

Как определить угол наклона

И все это крыша должна выдержать

Например, рассчитываем снеговую нагрузку для дома в Нижнем Новгороде, угол уклона кровли — 45°. По карте это 4-ая зона, со средней снеговой нагрузкой 240 кг/м 2. Крыша с таким скатом требует корректировки — найденное значение умножаем на 0,7. Получаем 240 кг/м 2 * 0,7 = 167 кг/м 2. Это — только часть расчета угла наклона крыши.

Расчет ветровых нагрузок

Влияние снега высчитать просто — чем больше снега в регионе, тем больше возможные нагрузки. Предсказать поведение ветра намного сложнее. Можно только ориентироваться на преобладающие ветра, местоположение дома и его высоту. Эти данные при расчете угла наклона кровли учитываются при помощи коэффициентов.

Как определить угол наклона

Карта ветровых нагрузок РФ

Положение дома относительно роза ветров имеет большое значение. Если дом стоит между более высокими зданиями, ветровые нагрузки будут меньше, чем в том случае, когда он находится на открытой местности. Все дома по типу расположения делят на три группы:

  • Зона «А». Дома, находящиеся на открытой местности — в степи, пустыне, тундре, на берегах рек, озер, морей и т.п.
  • Зона «Б». Дома находятся в лесистой местности, в небольших городках и поселках, с препятствием для ветра высотой не более 10 м.
  • Зона «В». Здания, которые находятся в районах плотной застройки, высотой не менее 25 м.

Дом считается принадлежащим к данной зоне, если указанное окружение находится на расстоянии не менее 30-кратной высоты дома. Например, высота дома 3,3 метра. Если на расстоянии 99 метров (3,3 м * 30 = 99 м) находятся только небольшие одноэтажные дома или деревья, он считается принадлежащим к зоне «Б» (даже если территориально находится в крупном городе).

В зависимости от зоны, вводятся коэффициенты, учитывающие высоту здания (приведены в таблице). Потом их используют при расчете ветровой нагрузки на крышу дома.

Например, рассчитаем ветровую нагрузку для Нижнего Новгорода, одноэтажный дом находится в частном секторе — относится к группе «Б». По карте находим зону ветровых нагрузок — 1, ветровая нагрузка для нее 32 кг/м 2. В таблице находим коэффициент (для зданий ниже 5 метров), он равен 0,5. Перемножаем: 32 кг/м 2 * 0,5 = 16 кг/м 2 .

Но это еще не все. Надо еще учесть аэродинамические составляющие ветра (при определенных условиях он стремиться сорвать крышу). В зависимости от направления ветра и его воздействия кровлю, ее делят на зоны. В каждой из них возникают разные нагрузки. В принципе, в каждой зоне можно ставить стропила разного размера, но так не делают — это неоправданно. Для упрощения расчетов рекомендуют брать показатели из самых нагруженных зон G и H (смотрите таблицы).

Как определить угол наклона

Коэффициенты для учета аэродинамической составляющей ветровой нагрузки

Найденные коэффициенты применяют к рассчитанной выше ветровой нагрузке. Если коэффициента два — с отрицательной и положительной составляющей, считается оба значения, а потом они суммируются.

Найденные значения ветровых и снеговых нагрузок являются основой для расчета сечения стропильных ног и шага их установки, но не только. Суммарная нагрузка (вес конструкции кровли + снеговая + ветровая) не должна превышать 300 кг/м 2. Если после всех расчетов сумма у вас получилась больше, надо или выбирать более легкие кровельные материалы, или уменьшать угол наклона кровли.

Итак, выводы. Рассчитать угол наклона крыши — это, Скорее, выбрать один из возможных вариантов. Важно только чтобы выбор этот оказался правильным.

Правильно замеряем угол наклона кровли

Крыша является конструктивным элементом постройки, который защищает ее от влияния внешних факторов. Кровля должна эффективно противостоять атмосферным осадкам в форме града, дождя, снега, шквального ветра и разрушительного урагана.

Правильно подобранный угол наклона крыши играет ключевую роль в успешном удалении с поверхности кровли водных потоков и снежных масс.

Сочетаясь с качественно монтированной гидроизоляцией, угол наклона крыши обеспечивает хорошую защиту всего дома, в том числе и внутренних помещений.

Как определить угол наклона

Правильно подобранный угол наклона крыши играет ключевую роль в успешном удалении с поверхности кровли водных потоков и снежных масс.

От правильного расчета угла наклона будут зависеть не только вышеназванные показатели, но также продолжительность работы и прочность изделия. Как правильно определить крутизну кровли дома, какие факторы необходимо учитывать при этом, как рассчитать, сколько градусов крутизны необходимо для кровель с разным кровельным покрытием – ответы на все эти вопросы вы сможете получить в этой статье.

Факторы, которые влияют на расчет угла ската

Общеизвестно (по крайней мере, многие догадываются), что крыши имеют различную форму и отличаются по числу скатов. Различают одно-, двух- и четырехскатные типы. От количества скатов зависит величина угла.

Как определить угол наклона

Схема расположения элементов при построении мансардной крыши своими руками.

Рассчитать угол наклона крыши дома можно путем использования строительных матриц и графиков, а можно его просто найти при помощи угольника.

Монтаж верхней части здания может затянуться, если заранее не определить, какой материал будет выступать в качестве кровельного покрытия, и не задать величину угла скатов. Необходимо учитывать, что оба этих фактора тесно связаны друг с другом, так как вид планируемого кровельного покрытия будет учитываться при нахождении угла любого типа скатной крыши.

Поговорим о факторах, которые следует учитывать, чтобы корректно найти величину угла скатов. Например, чтобы найти количество градусов крутизны односкатной конструкции в интервале 002-20 градусов, необходимо принять во внимание следующие факторы:

  • климатические условия в данной области;
  • материал, который будет выступать как финишное покрытие дома (различные виды черепицы, профнастил, шифер и пр.);
  • функциональное назначение строения.

Как будет использоваться чердачное помещение?

Как определить угол наклона

При несильных ветряных потоках величина угла скатов должна составлять 35-45 градусов, при сильном ветре – 15-25 градусов.

Если же крыша дома будет с двумя или больше скатами, то, помимо вышеназванных факторов, во внимание нужно будет принимать функцию чердачного помещения. Если оно предусматривается не для жилья, а в основном для хранения каких-то вещей и предметов, то для таких целей делать просторное помещение нет необходимости (говорится о высоте потолка).

Если в ваши планы входит устроить чердак жилым в виде мансарды (что вполне удобно при ломаной разновидности), то появляется необходимость в устройстве хорошей конструкции, имеющей значительную величину угла.

Каким образом на кровлю влияет сила ветра и атмосферных осадков?

В тех областях, где сильные ветра являются нормой, величина угла спуска делается минимальной, тем самым уменьшая воздействие ветра на кровельную конструкцию. При кровле с малым спуском (кровле с уклоном 10 градусов и меньше, доходя до 002) сопротивление ветра гораздо меньше, чем при высокой. Но есть вероятность срыва ветряным потоком кровельного материала (черепицы, профнастила или какого-либо другого) при совсем малоуклонной кровле. Получается, что при кровлях без крутизны существует такая же опасность, что и при сильно крутых (в том числе, ломаной) крышах.

Как определить угол наклона

При планировании полноценной мансарды на чердаке, крутизна скатов рассчитывается как половина длины торца. Высота скатов в коньке, как правило, всегда принимается стандартно и равна 1,8 м.

Вследствие этого рекомендуется выбирать такую величину угла скатов:

  • 35-40 градусов при несильных ветряных потоках;
  • 15-25 градусов при сильном ветре (малоуклонные кровли).

При планировании полноценной мансарды на чердаке, крутизна скатов рассчитывается как половина длины торца. Высота скатов в коньке, как правило, всегда принимается стандартно и равна 1,8 м.

В тех областях, которые характеризуются большим количеством атмосферных осадков, величину угла спуска можно довести до 60 градусов. Такое значение угла является оптимальным, так как дает возможность максимально уменьшить нагрузку на скаты, причиняемую снежными массами, талой водой и большим количеством влаги.

Особенности расчетов наклона крыши для разных кровельных покрытий

Как правило, проектировщики, чтобы измерить крутизну скатов, останавливаются обычно на значениях, которые находятся в пределе от 20 (002) до 45 градусов.

Как определить угол наклона

Направляемые материалы лучше всего использовать, когда спуск скатов равен от 002 до 25%. Если речь идет о минимальном наклоне крыши (002-10%), то укладывать материал нужно в три слоя.

В таком случае в качестве кровельного покрытия можно использовать любой материал – все типы черепицы, профнастил, шифер и пр. Но при этом каждый материал имеет свои требования, которые необходимо учитывать при возведении дома:

  • направляемые материалы лучше всего использовать, когда спуск скатов равен от 002 до 25%. Если речь идет о минимальном наклоне крыши (002-10%), то укладывать материал нужно в три слоя. Когда вы собираетесь возводить конструкцию кровли с уклоном 10 до 25%, можно укладывать в один слой, но материал должен быть с посыпкой;
  • волнистым шифером можно крыть с углом ската от 002 до 28%;
  • применение черепицы актуально, когда наклон крыши составляет не менее 33%;
  • для стальных покрытий подойдет 29%.

От величины угла уклона кровли напрямую зависит расход материала. Чем больше угол – тем больше расход кровельного материала (черепицы, профнастила, шифера и пр.). Получается, что устройство плоской кровли в этом отношении обойдется дешевле, нежели с углом в 45 градусов.

Если вы знаете значение крутизны кровли, то вам не составит труда рассчитать необходимое количество кровельного материала (черепицы, шифера, профнастила и пр.). Это же касается и высоты конструкции.

Как посчитать угол спуска кровли: калькулятор

При помощи простой программы можно быстро сделать расчет угла скатов, сэкономив при этом время на поиск формул.

  • ширина основания (W) – 10 м;
  • высота конька (H) – 3 м;
  • длина стропил (L) – 5,83 м;
  • угол скатов равен 59 градусам.

Расчет крутизны скатов вручную

Необходимо знать значение высоты подъема конька для того, чтобы правильно и корректно рассчитать значение угла крутизны кровли. А эта высота зависит, в свою очередь, от функционального назначения пространства чердака.

Как определить угол наклона

Схема зависимости длины стропил от угла наклона кровли.

Если из чердака планируется сделать полноценную мансарду, то крутизну скатов нужно рассчитать следующим образом. Например, торец (иными словами, ширина фронтона) равняется 6 м. Это число нужно поделить пополам (6/2=3). Высота скатов в коньке, как правило, всегда принимается стандартно и равна 1,8 м.

Затем необходимо узнать синус угла, который равняется отношению катета прилежащего к противолежащему (согласно правилам нахождения синуса в прямоугольном треугольнике). Тогда синус, согласно формуле, равняется:

Используя таблицу Брадиса, найдите приближенное значение, которое имеет при значении sin A=1,67 угол склона кровли – оно находится в пределе 58-59 градусов. Можно сделать выбор в пользу максимального значения в 60 градусов, которое и будет являться искомым углом спуска ската.

Поделитесь полезной статьей:

Источники: http://1metallocherepica.ru/raschet/kak-opredelit-uklon-krovli.html, http://stroychik.ru/krysha/raschet-ugla-naklona-kryshi, http://kryshikrovli.ru/raboty/kak-opredelit-ugol-naklona.html

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here