Вычисляем оптимальный угол наклона двухскатной крыши

Вычисляем оптимальный угол наклона двухскатной крыши

Когда нужно рассчитать оптимальный угол наклона двускатной крыши, то нужно обязательно учитывать следующие факторы:

  1. Конструктивные и архитектурные особенности строения и его аэродинамические характеристики. Ведь некоторые здания имеют настолько сложную архитектуру, что для сглаживания некоторых элементов требуется использование индивидуального возведения, например, полукруглой или куполовидной кровли.
  2. Погодные условия, в которых предполагается возведение крыши – количество и вид выпадающих осадков. Чем больше количество осадков, выпадающих особенно в зимнее время, тем сложнее приходится стропильным элементам. Если угол наклона небольшой, то нагрузка, например, от снега будет чрезвычайная и в какой-то момент силовые элементы могут не выдержать.
  3. Преобладающая средняя скорость ветра и даже в некоторых случаях его направление. Если на территории для возведения здания присутствуют периодически повторяющиеся сильные порывы ветра, то стоит выбрать как можно меньший угол наклона кровли. При экстремальных условиях это способствует лучшей обтекаемости, и исключить срыв или опрокидывание кровельной конструкции.

От чего зависит уклон кровли

  • От способности крыши защищать строение от внешних факторов и воздействий.
  • От ветра — чем больше уклон крыши, тем больше значение приходящихся ветровых нагрузок. При крутых уклонах уменьшается сопротивляемость ветру, повышается парусность. В регионах и местах с сильными ветрами рекомендуется применять минимальный уклон крыши, чтоб уменьшить нагрузки на несущие конструкции крыши.
  • Откровельного покрытия (материала) — Для каждого кровельного материала существует свой минимальный угол наклона, при котором можно использовать данный материал.
  • От архитектурных задумок, решений, местных традиций — так в разных регионах отдаётся предпочтение для той или иной конструкции крыши.
  • От атмосферных осадков: снеговых нагрузок и дождей в регионе. На крышах с большим уклоном не будет скапливаться в огромных количествах снег, грязь и листья.

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.

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.

Калькулятор расчета угла наклона двускатной крыши

Двускатные крыши можно, пожалуй, отнести к наиболее популярным среди частных застройщиков. Их стропильная система обычно не отличается высокой сложностью как в расчётах, так и в практической реализации. Но сама по себе двускатная крыша становится весьма надежной, практичной, привлекательной внешне, а кроме того – при должном планировании позволяет полезно использовать чердачное помещение, вплоть до оборудования там полноценной жилой комнаты.

Калькулятор расчета угла наклона двускатной крыши

Одним из ключевых параметров при расчетах самих стропильных систем и кровельных покрытий, в том числе — нагрузок, которые будут на них выпадать в ходе эксплуатации, является угол уклона скатов. Его расчет , в принципе, несложен, но заученные еще в школе формулы имеют свойство постепенно подзабываться. Чтобы упростить себе задачу – используйте калькулятор расчета угла наклона двускатной крыши, предлагаемый в этой публикации. Несколько необходимых пояснений будет приведено ниже.

Калькулятор расчета угла наклона двускатной крыши

Пояснения по пользованию калькулятором

Если рассуждать более корректно, то это, скорее, калькулятор, наглядно демонстрирующий зависимость высоты конька двускатной стропильной системы от угла крутизны ее скатов. Но такой подход при планировании, возможно, даже и лучше, так как позволяет, варьируя значения угла крутизны, найти оптимальное соотношение, при одном неизменном параметре – размерах самого здания.

Главный редактор проекта Stroyday.ru. Инженер.

В основу расчёта положена тригонометрическая формула зависимости длин сторон и величин углов прямоугольного треугольника. В данном случае «константой» является горизонтальная проекция ската d, то есть расстояние от точки пересечения стропильной ноги с мауэрлатом до точки проекции конька на плоскость мауэрлата.

Цены на крепления для стропил

Высота Н – расстояние по вертикали от плоскости мауэрлата до линии конька. И противолежащий этой высоте угол а – это как раз и есть нужная нам крутизна ската крыши.

С помощью калькулятора можно решить, так сказать, прямую и обратную задачи:

  1. Требуется, чтобы скат имел строго оговоренный угол крутизны а. Расчет покажет, какой при этом получится высота конька Н.
  2. Необходимо смонтировать крышу с намеченной высотой конька Н. Требуется определить, какой при этом получится уклон ската а. В этом случае ничего не стоит простым перебором значений в поле ввода угла крутизны быстро найти, при каком а будет получен требуемый результат Н (или наиболее близкий к нему). Это займет буквально несколько секунд.

Еще один нюанс. Двускатная крыша не всегда проектируется симметричной, то есть может быть с разными значениями угла крутизны и длины противоположных скатов. Ничего сложного – просто придется провести поочередно расчет для каждой стороны в отдельности.

Схема, показывающая особенности расчетов для несимметричной двускатной крыши

Естественно, при последовательных расчетах в данном случае исходят из того, что высота конька для обеих сторон должна быть одинаковой. В остальном – все так же, как было пояснено выше.

Как самостоятельно рассчитать и смонтировать двускатную стропильную систему?

Показанные выше расчет является «стартовым» — вслед за ним проводится еще ряд других, определяющих основные параметры всей стропильной системы. Со всеми подробностями от проектирования и до пошаговой инструкции по проведению монтажных работ – в специальной публикации нашего портала «Установка стропил двускатной крыши своими руками» .

От чего зависит угол наклона двухскатной крыши

Для того, чтобы правильно вычислить угол наклона вашей двухскатной крыши, вам необходимо обратить внимание на несколько важных моментов. Это:

  1. Ветровые нагрузки;
  2. Снеговые нагрузки;
  3. Организация подкрышного пространства;
  4. Вид кровельного материала.

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).

Читайте также  Односкатная крыша из металла

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

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 2.01.07-85.

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

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.

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

Порядок расчета двухскатной крыши

  • Шаг 1. Выберите наиболее удобные единицы измерения – мм, см, м, дюймы, футы.
  • Шаг 2. Выберите способ отрисовки чертежей – цветные, черно-белые.
  • Шаг 3. Укажите тип кровельного материала – жесткий, мягкий (влияет на тип обрешетки – разреженная или сплошная, соответственно) .
  • Шаг 4. Введите параметры крыши – высота (от мауэрлата до вершины стропильной системы) , свес карнизный, свес фронтонный (выпуск).
  • Шаг 5 (опционально). Устанавливать ли дополнительно стропила на краю кровли, с внешней стороны стены.
  • Шаг 6. Заполните поля с параметрами дома – длина, ширина, высота, толщина стены.
  • Шаг 7. Параметры бруса для мауэрлата – ширина, толщина.
  • Шаг 8. Расчет стропильной системы – величина горизонтального запила под мауэрлат, ширина и толщина стропильной доски, расстояние между элементами (рекомендации ниже) .
  • Шаг 9. Введите характеристики гидроизоляции – ширина и длина материала, величина нахлеста сверху и сбоку.
  • Шаг 10. Укажите толщину контробрешетки в горизонтальной проекции (в вертикальной всегда 5 см) .
  • Шаг 11 (опционально). Укажите параметры разреженной обрешетки ( в случае выбора жесткой кровли ) – ширина и толщина доски, расстояние между элементами.
  • Шаг 12 (опционально). Укажите параметры сплошной обрешетки ( в случае выбора мягкой кровли ) – ширина, длина, толщина листа ОСП.
  • Шаг 13. Характеристики кровельных листов – ширина и длина материала, величина нахлеста сверху и сбоку.
  • Шаг 14. Проверка введённых значений и начало расчета двухскатной крыши с помощью кнопки «Рассчитать».

После выполнения расчета, на вкладке «Вид в 3D» вы можете ознакомиться с трехмерной моделью конструкции, построенной в точности по заданным параметрам. Также для подписчиков доступен дополнительный инструмент – 3D-линейка.

Определение наклона крыши — от чего зависит

Чтобы провести правильный расчет уклона крыши, необходимо учитывать несколько факторов, среди которых сильнее всего выделяются следующие:

  1. Ветровые нагрузки. На уклон скатов очень сильно влияет ветер. Чтобы крыша могла нормально сопротивляться его воздействию, нужно правильно подобрать ее угол. При слишком больших углах нагрузка на них будет высокой, но чрезмерное уменьшение угла тоже может быть опасным – пологую кровлю сильным порывом ветра может попросту сорвать.
  2. Снеговые и дождевые нагрузки. Со снегом все довольно просто – повышение угла наклона упрощает его схождение с поверхности кровли. При наклоне крыши более 45 градусов снег почти не будет задерживаться на ней. При малом угле наклона кровли может появляться снеговой мешок, который увеличивает нагрузку на крышу. С дождевыми осадками такая же ситуация – если угол наклона кровли будет слишком низким, то вода сможет затекать в стыки или вообще застаиваться на поверхности крыши.

Отталкиваясь от этих факторов, можно рассчитывать угол наклона скатов. Кроме того, перед тем, как рассчитать угол двухскатной крыши, стоит обратить внимание на рекомендуемые показатели: для местности с сильными ветрами подойдет уклон в 15-20 градусов, а в остальных случаях оптимальная величина уклона составляет 35-40 градусов. Разумеется, нужно понимать, что расчет двухскатной крыши индивидуален, и выбирать усредненные показатели просто так нежелательно.

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

Читайте также  Мансардная крыша конструкция

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

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.