Угол наклона кровли представляет собой существенный фактор, который воздействует на определение оптимальной конструкции стропильной системы и выбор материала для кровли. Более того, правильное функционирование и надежность крыши сильно зависят от угла наклона.
Что влияет на уклон крыши?
В конструкции жилых домов обычно сооружается скатная кровля, которая в зависимости от наклона может быть таких видов:
- пологая – от 12 до 30°;
- традиционная – 30-45°;
- крутая – от 45 до 60°.
Выбор угла наклона осуществляется в зависимости от природных факторов (ветровых и снеговых факторов) в определенном регионе и разновидности кровельного покрытия.
Ветровая нагрузка
Для регионов с большими ветровыми нагрузками оптимальное значение угла ската кровли находится в диапазоне от 25 до 30°. На другие кровельные конструкции сильные порывы ветра воздействуют следующим образом:
- Крутые кровли – характеризуются большой площадью скатов, что способствует высокой парусности. Т.е. сильный ветер стремится опрокинуть такие крыши.
- Чрезмерно пологие – ветровые нагрузки воздействуют преимущественно на нижнюю часть, стремясь приподнять такие конструкции.
Рисунок 1. Воздействие ветра на крутые и пологие кровли
Однако наличия данных только по среднестатистической ветровой нагрузке в конкретной местности недостаточно. При проектировании кровельных конструкций требуется учитывать множество других факторов – преобладающее направление ветра, наличия препятствий для его распространения (здания, естественные или искусственные барьеры и т.д.), высота дома.
Нагрузка снеговая
На угол наклона кровли оказывает влияние среднегодовое количество осадков в зимний период. Чем больше снежный покров зимой, тем круче должна быть кровельная система. В этом случае снег будет беспрепятственно сползать со скатов.
Рисунок 2. Образование снежного покрова на разных участках крыши
На пологих крышах скапливаются снеговые массы, что создает значительные весовые нагрузки на стропильную конструкцию и само покрытие.
Рисунок 3. Снеговые нагрузки для скатов с разным наклоном
Выбираем уклон в зависимости от используемого кровельного материала
Диапазон углов наклона крыш – 0-90°, тупоугольных конструкций не бывает по определению. При этом на практике уклон свыше 50° тоже делается крайне редко – преимущественно при декоративном оформлении (например, при сооружении разных башенок) и для скатов нижнего ряда стропил мансардной кровли.
Рисунок 4. Конструкция стропильной системы мансардной крыши
Уклон кровли может выражаться как в процентах, так и в градусах. Большинство производителей кровельных покрытий рекомендуемые значения указывают в градусах, поскольку они более понятны и для профессиональных кровельщиков, и для обычных потребителей.
Однако довольно часто в технической литературе и различных справочниках уклон обозначается в процентах. Поэтому надо иметь представление о том, как их перевести в градусы. Согласно строительным нормам 100 % равняются углу в 45°, тогда как 1° = 1,7 %. Зная эти данные, перевести уклон из процентов в градусы не составит особого труда.
Минимальный угол наклона
Все производители кровельных материалов в технической документации указывают минимальный уклон скатов кровли. Под этим параметром стоит понимать минимально допустимый угол наклона покрытия относительно горизонтального уровня.
У разных кровельных покрытий свой допустимый уклон, который определяется конструктивными и эксплуатационными особенностями материала:
- Гибкая черепица – не менее 12°, при этом требуется обустройство сплошной обрешетки из обрезной доски, OSB или фанеры.
Фото 5. Крыша из гибкой черепицы
Металлочерепица – от 14°, но практика показывает, что конструкции с уклоном до 35° склонны к скоплению снеговых масс на поверхности.
Фото 6. Внешний вид крыши из металлочерепицы
- Профнастил – не меньше 12°, при этом до 15° требуется двухволновой нахлест листов.
Фото 7. Кровля из профнастила
- Композитная черепица – не менее 15°, укладка выполняется на разреженную обрешетку.
Фото 8. Крыша из композитной черепицы
- Фальцевая кровля – от 11°, обеспечивается соединения отдельных картин методом закатывания фальцев.
Фото 9. Внешний вид фальцевой кровли
- Керамическая черепица и асбестоцементный шифер – не меньше 22°, требуется сооружение усиленной стропильной системы, поскольку данные материалы имеют большой вес. Чем меньше уклон, тем больше будет нагрузка на стропила от снежного покрова и воздействий порывов ветра.
Фото 10. Крыша из керамической черепицы
Фото 11. Шиферная кровля
Таблица 1. Сводные данные по минимально допустимым значениям наклона для крыш из разных материалов
|
Тип кровельного покрытия |
Минимальный уклон, градусов |
|
Битумная черепица |
12 |
|
Металлочерепица |
14 |
|
Профнастил |
12 |
|
Композитная черепица |
15 |
|
Фальцевая кровля |
10 |
|
Асбестоцементный шифер и керамическая черепица |
22 |
Оптимальные значения наклона скатов
С точки зрения финансовых затрат на кровельное покрытие и конструктивные элементы стропильной системы лучше конструировать пологие кровли – расход строительных материалов в этом случае будет минимальным.
Однако оптимальный угол наклона скатов для кровли следует подбирать с учетом и климатических условий региона:
- Для местности с частыми дождями и значительным снежным покровом – 45-60°. С крутых скатов снег, дождевая и талая вода будут сходить максимально быстро, не создавая больших нагрузок на стропильный каркас. В результате для стропил можно использовать пиломатериалы меньшего сечения, чем для пологих крыш.
Фото 12. Большой снежный покров на кровельном покрытии
- Для регионов с сильными ветровыми нагрузками – 15-20°. Такие конструкции отличаются минимальной парусностью, что снижает вероятность разрушения крыши под воздействие резких и сильных порывов ветра.
- Для местности со значительными осадками и сильными ветрами подбирается среднее значение угла – от 20 до 45°.
Рассчитываем его величину
Угол наклона скатов кровли – это соотношение высоты в месте расположения конька к половине (для двускатных конструкций) или полной (для односкатных) ширине здания. Расчет производится по такой формуле:
I = (H/(0,5L))×100,
где H – высота стропильной конструкции;
L – ширина стропильной системы;
0,5 – поправочный коэффициент для вычисления разницы между 2-мя катетами треугольной конструкции.
Для односкатной
Чтобы правильно рассчитать уклон, из приведенной выше формулы нужно убрать поправочный коэффициент разницы между 2-мя катетами треугольной конструкции.
Пример расчета наклона стропильной системы для односкатной крыши с высотой 2 м и шириной 10 м:
I = (H/L)×100
I = (2/10)×100 = 20 %
Из приведенной на рис. 13 таблицы выбираем соответствующее 15 % значение в градусах – оно будет составлять 11°.
Рисунок 13. Таблица для преобразования угла уклона из процентов в градусы
Угол наклона кровли скатных крыш рассчитывается по прямой формуле. Пример расчета приведен ниже.
Для двускатной
Расчет наклона крыши для двускатной крыши с высотой конструкции в месте коньковой группы 2 м и шириной 10 м:
I = (H/(0,5L))×100
I = (2/(0,5×10)×100 = 40 %
Согласно выполненным расчетам и преобразованию полученного значения из процентов по таблице на рис. 13 уклон скатов кровли в градусах составит 22°.
Вывод
Как видите, определить оптимальный уклон кровли можно и самостоятельно согласно рекомендациям строительных норм и правил для региона с определенными климатическими условиями. Но целесообразнее поручить эту работу профессиональным проектировщикам – это гарантирует то, что кровельная система будет надежной, устойчивой к любым капризам природы и прослужит вам долгое время.
Эта статья из рубрики: Кровельные материалы
Рекомендуемые товары из нашего каталога:
Что значит Вальмовая крыша?
Вальмовая крыша (или просто вальма) — это тип крыши, который имеет четыре ската, каждый из которых наклонен под углом к вертикали и встречается в точке вершины крыши. Такая крыша имеет форму приближенную к прямоугольнику или квадрату. Она может использоваться в различных типах зданий, включая дома, шедевры, гаражи, беседки и т.д.
Преимущества вальмовой крыши:
-
Стабильность: Вальмовая крыша обеспечивает хорошую стабильность и устойчивость здания благодаря равномерному распределению нагрузки на все четыре стены.
-
Дополнительное пространство: Крыша с уклонами снизу может предоставить дополнительное пространство для чердака, мансарды или внутренних помещений.
-
Хорошая защита от погоды: Вальмовая крыша обычно имеет навесные конструкции по бокам, что обеспечивает хорошую защиту от ветра, дождя и других погодных условий.
-
Хороший дренаж: Скаты вальмовой крыши способствуют эффективному стоку воды, что может помочь предотвратить задержку влаги и утечку.
-
Эстетический вид: Вальмовая крыша обладает эстетичным и симметричным видом, который может подходить для различных архитектурных стилей.
Тем не менее, вальмовая крыша может быть более сложной в конструкции и может требовать больше материалов по сравнению с более простыми типами крыш. Важно также учитывать местные климатические условия и архитектурные требования при выборе типа крыши для вашего здания.