Онлайн калькулятор найти угловой коэффициент треугольника. Каким образом на кровлю влияет сила ветра и атмосферных осадков? Уклон крыши соотношение градусы-проценты

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, . 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.

При увеличении угла уклона кровли стоит помнить несколько вещей:

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 — 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.

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
Кровля из толя с посыпкой	3°/30°	4°-10°
Двухслойная толевая	4°/50°	6°-12°
Цинковая с двойными стоячими фальцами	3°/90°	5°-30°
Шпунтованная черепица с 4-мя желобками	18°/50°	22°-45°
Голландская черепица	40°/60°	45°
Обычная керамическая черепица	20°/33°	22°
Профнастил и металлочерепица	18°/35°	25°
Асбоцементный шифер	5°/90°	30°
Искусственный шифер	20°/90°	25°-45°
Солома или камыш	45°/80°	60°-70°

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.

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.

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.

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.

Высота здания	Зона "А"	Зона "Б"	Зона "В"
менее 5 метров	0,75	0,5	0,4
от 5 м до 10 м	1,0	0,65	0,4
от 10 м до 20 м	1,25	0,85	0,55

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).

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.

При устройстве любой крыши необходимо правильно рассчитать максимальный и минимальный уклон кровли, так как от этого зависит безопасность и расход материалов для строительства. Значение уклона можно рассчитать в процентах, но лучше всего это делать в градусах, так как для вычислений очень удобна таблица Брадиса.

Для устройства кровли уклон – один из самых важных параметров, закладываемый в расчеты. Он зависит от используемого материала и климатических условий.

Уклон крыши зависит от выбранного материала, формы конструкции, предполагаемых ветровых и снеговых нагрузок. Сами расчеты рекомендуется доверять специалистам, хотя можно выполнить их и самостоятельно. Рассчитать в процентах либо градусах уклон можно, для этого понадобятся простейшие математические формулы и элементарные знания геометрии.

Зависимость уклона от типа крыши и кровельного материала

Чтобы рассчитать в процентах или градусах уклон, необходимо обратить внимание на тип конструкции. Все это тесно взаимосвязано с используемым материалом. Для , то есть вальмовых, многощипцовых используется металлочерепица, кровельное железо, разные типы мягкой кровли. А вот для простых крыш применяют обычную черепицу, шифер.

Угол наклона для таких конструкций может составлять 30-60 градусов, в противном случае организация стока воды не будет правильной. На крыше станут скапливаться лужи, а это приведет к повреждению всей конструкции. Кроме стока воды необходимо подумать и о схождении снеговых масс, накоплениях льда, которые также создают определенную нагрузку на стропила.

Значение минимальных углов наклона для крыш с различными видами кровельных покрытий. Здесь можно увидеть минимальный и максимальный угол уклона, при котором используется тот или иной вид кровельного покрытия.

Для мягкой кровли, то есть рубероида, битумной черепицы, допускается уклон от 8 до 18 градусов, для некоторых типов материала угол может быть и больше, но меньшим его делать нельзя, так как не будет требуемых условий для стока воды. Только в таком случае кровля будет надежной.

Для сложных скатных крыш применяется листовой материал. Но чтобы рассчитать в процентах или градусах уклон, необходимо учесть многие факторы, в том числе тип материала, глубину и ширину волны, метод монтажа обрешетки. В основном это значение колеблется от 14 до 16 градусов. Такие условия хороши для стока воды, схода снеговых масс.

При слишком маленьких уклонах, которые проще рассчитать в процентах, следует учесть необходимость герметизации стыков плит или швов, чтобы талая и дождевая вода не проникали сквозь покрытие. В таком случае для стока воды применяются специальные водосточные системы, часто внутреннего типа.

Как измерить уклон конструкции?

Таблица соотношения градус/процент уклона крыши. Уклон крыши можно узнать через высоту конька. Для этого определяется соотношение между высотой конька крыши и половиной заложения, полученный результат умножается на 100. По этому значению в процентах и узнается угол уклона крыши (см. таблицу).

Расчет уклона кровли – это один из важнейших процессов, от него зависит надежность конструкции, ее устойчивость к самым разнообразным нагрузкам. Оптимальный угол – от 11 до 45 градусов. При увеличении угла можно добиться снижения снеговых нагрузок, но вот ветровые от этого только усилятся, а это потребует усиления стропильной системы, обрешетки, контробрешетки, что в конечном итоге приведет к увеличению веса кровли, нагрузкам от ее собственного веса и просто к удорожанию строительства.

Важно помнить и то, что уклон зависит от типа кровельных материалов, их качества и количества. Немалое влияние оказывает и климатический регион.

Чтобы точно определить угол плоской либо скатной крыши, необходимо правильно учесть все нагрузки на конструкцию. К ним относят:

• общую массу возводимой конструкции;
• снегову нагрузку для конкретного региона.

Формулы расчета уклона кровли. Во внимание следует принимать не только расчетные значения, но и ветровую/снеговую нагрузку. В районах с сильными ветрами надо использовать минимальный уклон кровли.

Оптимальный угол скатной кровли рассчитывается таким образом: сначала требуется определить массу одного квадратного метра каждого слоя кровельного пирога, при этом учитываются стропила, обрешетка, утеплитель, гидроизоляция и прочее. Полученные значения складываются между собой, после чего результат умножается на специальный коэффициент 1,1. Для этого нам необходимо использовать такие математические данные, как длина стропил, тангенс для угла наклона крыши, половина длины пролета дома, высота конька.

Кроме математических формул будет полезна таблица Брадиса, где указаны требуемые значения. Из формул чаще всего надо будет пользоваться такими:

• вычисление длины стропил. Это высота конька, умноженная на угол в градусах между линией пролета и скатом;
• высота конька крыши, то есть вычисление средней линии треугольника, образованного пролетом и скатом крыши.

Пример расчетов

Рассмотрим случай, когда толщина укладываемой обрешетки составляет 2,5 см, а кв. м кровли весит 15 кг. При этом укладывается утеплитель с толщиной слоя в 10 см, вес которого на кв. м составляет 10 кг. При покрытии крыши используется ондулин, вес кв. м которого равен 3 кг.

Расчет нагрузки для уклона будет выполнен таким образом:

1,1х(15+10+3)=30,8 кг на кв. м

Также учитываем, что обычно нагрузка принимается за значение до 50 кг на кв. м, но цифра эта несколько завышена для того, что обеспечить некоторый запас. То есть полученное нами значение полностью соответствует норме.

Оптимальный угол скатной кровли рассчитывается при помощи математического инструмента, это таблица Брадиса, где приняты такие значения:

• угол наклона в градусах – 5, относительная величина – 0,8;
• угол – 10, относительная величина – 0,17;
• угол – 5, величина – 0,26 и так далее.

Зависимость площади мансарды от угла наклона крыши: если взять слишком большой угол наклона кровли, это сократит количество полезной площади мансарды. Слишком маленький угол наклона приведет к затруднению эксплуатации самой кровли: очищению от осадков, прочности.

При этом коэффициент зависит от угла уклона в градусах, если он не превышает 25 градусов, то коэффициент принимаем за единицу. При угле от 25 до 16 – коэффициент принимается за 1,25 и так далее.

Для расчета тоже может применяться таблица Брадиса, которая позволяет после этого узнать угол, который соответствует полученной цифре. Высота конька в данном случае определяется таким образом:

• сначала производятся подсчеты для ширины пролета;
• полученная ширина делится на два;
• значение умножается на величину, индивидуальную для угла наклона.

Так как посчитать уклон кровли? Все очень просто: при ширине здания в 8 м получаем значение половины пролета – 4 м. Теперь считаем высоту стропил для уклона в 25 градусов. Таблица дает нам значение коэффициента в 0,47. Теперь половину ширины умножаем на полученное число, то есть 4х0,47 и получаем, что стропила крыши надо поднимать на 1,88 метра.

Чтобы выбрать угол уклона, необходимо провести соответствующие расчеты. От этого зависит многое, в том числе и выбор материалов, высота конька. Такие расчеты нужны для организации правильного стока воды, устойчивости к снеговым, ветровым нагрузкам. В некоторых случаях требуется перевод в проценты полученного значения, но чаще всего для расчетов применяется таблица Брадиса. Кроме того, на все значения оказывает влияние материал кровельного пирога, то есть утеплитель, гидроизоляция, стропила, покрытие.

Вопрос как рассчитать угол наклона крыши с односкатной конструкцией является сложной задачей, для тех мастеров, которые только начинают осваивать азы кровельного мастерства. Это связано с подбором параметров, обуславливающих различие в конструкции кровли. Рассмотрим ее основные компоненты :

• стропильная система и дополнительные аксессуары;
• обрешетка;
• кровельный порог из слоев теплоизоляции, гидроизоляции и паробарьера;
• кровельный материал.

Нужно учитывать, что большой угол наклона потребует применения значительно большего количества строительных материалов, тем самым увеличивая стоимость возведения кровли до 20 %. При строительстве в регионах с большой ветровой нагрузкой, используют конструкцию односкатной крыши с небольшим углом наклона, который в большинстве случаев располагается к наветренной стороне. Это обеспечивает значительную стойкость к ветровым нагрузкам. По этой причине грамотный расчет угла наклона способствует высокому уровню экономии кровельных материалов при соблюдении всех строительных норм и правил. Определяющими факторами при этом являются :

• климатические особенности местности, в которой производится строительство;
• материал кровли;
• целевое назначение постройки.

Зависимость угла наклона от типа кровельного материала

При выборе кровельного материала следует учитывать, что он оказывает непосредственное влияние на возводимую конструкцию и её стоимость. Расчет угла наклона скатов следует выполнять с учетом вида кровельного материала. Для этого рекомендуется использовать нижеприведенную таблицу.

Из таблицы видно, что кровельный материал является определяющим фактором при осуществлении расчетов.

При использовании мягкой кровли, угол наклона значительно меньше по сравнению с шифером.

Расчет должен учитывать и атмосферные особенности района, где происходит строительство. Одной из особенностей крыш с углом наклона 300 является накопление снега с подветренной стороны и увеличение нагрузки на кровельные материалы, и стропильную систему.

Формула для правильного расчета требуемых параметров

Поскольку односкатная крыша опирается на стены с разной высотой, то угол наклона формируется при строительстве стен с различным уровнем высоты. В строительной документации допускается принимать угол наклона в диапазоне от 5 до 60°. Для районов с увеличенным уровнем осадков в зимний период года расчетное значение лежит в диапазоне от 45 до 60°. При расчете угла наклона скатов учитывают нагрузку атмосферных осадков, что связано с особенностями конструкции односкатных крыш и механической прочностью кровельных материалов. В общем случае формула имеет следующий вид :

L стены =L длина ×tgA,

где L стены – высота фронтона стены;

L длина – длина стены дома;

А – угол наклона.

Для строительства односкатной кровли следует рассчитать длину стропил, которая определяется по следующей формуле :

L стропил =Lстены÷sinA.

Для нахождения sinA и tgA используют специальные таблицы, приведенные ниже:

Пример расчета

Длина стены дома: L длина =5 метров;

Угол наклона крыши: А=25°;

Определим высоту стены: L стены =5×tg25°=5×0,47=2,35 метра;

Определим длину стропил: L стропил =2,35÷sin25°=2,35÷0,42=5,6 метра.

Для получения достоверных результатов расчета следует к длине стропильной ноги добавить длину переднего и заднего свеса. Они будут служить оптимальной защитой дома от атмосферных осадков.

Грамотный расчет кровли связан с эстетичным видом, который она будет иметь в результате окончания строительства. Большинство владельцев современных домов отдают предпочтение высоким крышам, придающим строению стройный классический вид. Еще одним их преимуществом является возможность обустройства просторной мансарды. Но, с финансовой точки зрения строительство пологой кровли обходится значительно дешевле, чем её островерхих аналогов.

Достоинства односкатной кровли

Односкатная крыша имеет много преимуществ, которые делают её самым популярным вариантом при обустройстве помещений и сооружений бытового назначения. К ее основным достоинствам относятся :

• простое проектирование;
• конструкция односкатной крыши требует значительно меньше строительных материалов, чем других ее разновидностей;
• простой и легкий монтаж;
• низкая стоимость строительства;
• высокая устойчивость к ветровым нагрузкам;
• сжатые сроки строительства.

Недостатки односкатной конструкции крыши

Кроме преимуществ, односкатной крыше присущи следующие недостатки :

• при ее сооружении отсутствует возможность обустроить комфортную мансарду; это связано с конструктивными особенностями кровли;
• сниженный уровень теплоизоляции, который обусловлен минимальным объемом свободного пространства под крышей.

Выводы

Расчет угла уклона кровли позволяет еще на предварительном подготовительном этапе получить достоверные данные о количестве материалов, необходимых для строительства односкатной крыши. Применение правильной методики получения расчетных данных обеспечивает оптимальное соотношение между стоимостью возведения крыши и её эксплуатационными характеристиками. Для экономии финансовых ресурсов при строительстве совсем не обязательно снижать надежность кровли или отказываться от использования высококачественных материалов. Важно своевременно осуществить грамотный и правильный расчет, который отразит истинную стоимость строительства.

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.

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?

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.

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:

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

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

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.

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.

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.

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

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°.

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.

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).

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.

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.

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.

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:

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.

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

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.

Схема расположения элементов при построении мансардной крыши своими руками.

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?

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.

• 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.

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 провести расчет угла скатов?

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.

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:

Sin A=a/b=3/1, 8=1,67

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.