Каким должен быть минимальный угол наклона односкатной крыши?

Типы крыш в зависимости от угла наклона

Все крыши жилых и нежилых помещений делятся на две общие категории: плоские и скатные. В странах с умеренным и континентальным климатом плоские кровли делают только для многоэтажек, а частные дома покрывают крышей с тем или иным углом уклона. И в зависимости от величины наклона, все скатные кровли делятся на три группы:

1. С пологим скатом — угол составляет от 10 до 30°;
2. Со скатом средней величины — градусы крыши находятся в пределах 30-45°;
3. С высоким скатом — угол между коньком и скатом находится в диапазоне 45-60°.

Если скат крыши расположен под углом менее 10°, она также будет считаться плоской. Величину наклона кровельного перекрытия определяют и рассчитывают заранее, при разработке проекта стропильной системы. Помимо угла уклона, на этом этапе также определяется тип крыши в зависимости от количества скатов. Исходя из этой характеристики, кровля может быть:

1. Односкатная — самая простая в реализации крыша, представляющая собой одну плоскость, лежащую на стенах разной высоты;
2. Двускатная — кровля с двумя равными или разными по величине и углу наклона скатами;
3. Шатровая — красивое и экономичное перекрытие, состоящее из нескольких треугольных плоскостей, замыкающихся вершинами в одной точке;
4. Вальмовая — крыша с 4 скатами трапециевидной и треугольной формы;
5. Многощипцовая — кровля с неограниченным количеством скатов, которые располагаются под разными углами и составляют красивую сложную архитектурную форму.

Углы наклона разных скатов одной крыши могут существенно отличаться. Главное, учитывать при составлении проекта стропильной системы особенности эксплуатации кровельных материалов и следить, чтобы фактическая величина ни одного уклона не получилась меньше установленного ГОСТ минимума.

Виды кровельного уклона

Профессиональные кровельщики выделяют несколько видов кровли, обладающих плоским и крутым скатом. Например, для одних зданий 20 градусов считается достаточно крутым углом.

При выборе важно ознакомиться с классификацией кровельных сооружений. Они делятся на:

• Плоские. Угол наклона в этом случае составляет менее 5;
• Малоуклонные. В этом случае положение скатов может быть зафиксировано на уровне 10 до 25 градусов;
• Крутоуклонные. В этом случае угол наклона может достигать более 35.

Как правило, такие сооружения должны конструироваться с учётом несущей способности крыши. Если вовремя не удалить снег, то увеличивается риск обрушения крыши. В основном для таких построек выбирают угол наклона 5-10 градусов.

По каким критериям выбирают наклон крыши

Небольшая крутизна имеет свои определенные плюсы. Например,

• экономичность, так как расход материалов уменьшается,
• уменьшается не только вес конструкции, но и ее парусность – а это значит, что риск повреждения в результате шквальных ветров минимальный,
• простое обустройство водоотведения.

Однако вместе с тем:

• резко возрастает необходимость герметичности покрытия. Подобный наклон не в состоянии обеспечить защиту дома от проникновения:через места стыков отдельных листов металлочерепицы и места крепления дождевая вода может довольно просто просочиться внутрь – ведь она падает под более большим углом.
• повышаются требования к очистке снега с поверхности крыши. Если с крутых его может, скажем, сдуть ветер, то на пологих он, скорее всего, задержится. И если конструкция окажется недостаточно прочной, то при большом количестве снега она может даже обрушиться.
• обрешетка получается более тяжелой, усложняется крепление элементов кровли.
• невозможно создать большие чердачные помещения, мансарды и другое.

Не очень подходит металлочерепица и для остроконечных кровель. Угол в 45° прекрасно подходит для самопроизвольного схода снежного покрова. Однако здесь есть другой нюанс – немалый вес самого покрытия, из-за чего оно, в свою очередь, может сползать со ската. Единственным выходом в этом случае будет дополнительный крепеж каждого элемента покрытия к обрешетке.

Следует также заметить, что с увеличением крутизны ската, как и при усложнении геометрической формы всей крыши, возникает необходимость в дополнительном расходе материала.

Таким образом, получается что нужно искать решение где-то в середине между очень крутой и очень пологой крышей.

Испытания, проводимые на заводах-производителях, как и многолетняя практика использования в строительстве металлочерепицы, показали, что оптимальный уклон кровли из данного материала равен 22 градусам. В этом случае с нее прекрасно стекает вода, а снег практически не задерживается.

На выбор наклона ската влияет также форма крыши:

• для односкатных рекомендуется 20–30°;
• для двухскатных, соответственно,20–45°.

Иногда при перечислении факторов, влияющих на выбор крутизны ската, забывают кроме ветровой, снеговой нагрузки и действия повышенной влаги забывают о зависимости от наличия теплоизоляции и отопительных труб. Сплошь и рядом можно заметить, что находящиеся рядом дома с одинаковым покрытием и приблизительно той же крутизной ската «несут» на себе различное количество снега. Это связано как раз с тем прогревается ли крыша дома или нет:

• если нет, то снега будет больше;
• если да, то количество снега уменьшается, но достаточно теплоизоляцию усилить, как слой снега, естественно, начнет расти.

Минимальный уклон кровли

Кровельный материал, являющийся одним из главных элементов структуры верхней плоскости, также предусматривает определенные рекомендации уклона в зависимости от своего типа.

• В случае с профнастилом устанавливают угол на уровне 12 градусов, для металлочерепицы данный показатель следует увеличить до 15º.
• Ондулин или мягкую черепицу на простонародном языке можно укладывать при склоне в 11 градусов. Вот только в этом случае также есть один нюанс, который заключается в сплошной обрешетке.
• При укрытии керамической черепицы наклон должен быть минимум 22º. Также стоит учесть, что стропильная система поддается большим нагрузкам в случае небольшой наклонности ската. Во избежания перегрузок следует этот фактор взять на вооружение во время проектирования.
• К самым распространенным видам поверхностного покрытия относится шифер. При настилании асбестоцементных волнистых листов показатель склона кровли не должен превышать 28%. Те же требования и к стальным плоскостям.
• Минимальный уклон кровли из сэндвич панелей по нормам составляет 5 градусов, если планируются окна в панелях, то уклон увеличивается до 7 градусов.

По какому СНиП посмотреть уклон кровли? Оптимальный и минимальный уклон кровельного материала вы можете посмотреть в СНиП II-26-76 Кровли.

Зависимость уклона от выбора кровельного покрытия

Как сделать односкатную крышу: выбор материала и его подготовка

Правильно подобранный материал – это основа надежности и долговечности любой строительной конструкции. В случае с крышей вам понадобятся следующие материалы:

Если планируется обустройство мансарды, в конструкции обрешетки необходимо выделить место для окна

• брус или доски для монтажа обрешетки. Здесь качество материала может быть чуть ниже, чем для стропил. Главное, чтобы он был сухой и без большого количества сучков. Толщина досок в этом случае зависит от типа материала, которым вы будете утеплять крышу;
• обрезные доски для установки торцевой планки. В том случае, если в качестве покрытия используется металлочерепица, доски можно заменить специальным доборным элементом;
• крепежные материалы. Для крепления стропил односкатной крыши и других ее элементов необходимо использовать гвозди, анкерные болты и саморезы. Если вы монтируете кровлю в местах с сильной ветровой нагрузкой, в одном и том же месте можно использовать два разных типа крепежа для повышения уровня прочности;
• утеплитель. Служит для теплоизоляции конструкции;

• паро- и гидроизоляционные материалы;
• сам кровельный материал. Здесь все зависит от того, в каком климате будет эксплуатироваться кровля, а также от ваших финансовых возможностей и личных предпочтений. Учтите, что ответ на вопрос как построить односкатную крышу своими руками поэтапно частично зависит от того, какой кровельный материал для конструкции вы выбираете.

Защита от протечек пологих кровель

При необходимости монтажа профнастила на малоуклонные кровли, выполняется ряд доп.требований:

1. Величину нахлеста рулонных гидроизоляционных материалов увеличивают до 15-20 см.

2. Основание выполняется сплошным, но между листами или досками оставляется 5-10 см зазор для вентиляции и компенсации температурного расширения обрешетки.
3. Нахлест листов увеличивают до 300 см по горизонтали и до 2 гофр – по бокам. Каждый лист крепят как минимум 9 саморезами с резиновыми прокладками.
4. Участки нахлеста на стыках листов полностью промазываются кровельными герметиками. Экономить на них не рекомендуется, нецелевые марки герметиков теряют свои свойства под воздействием жары и осадков через 6-12 месяц и этап приходится повторять.

Расчет количества материалов для кровли на примере металлочерепицы

Металлочерепицу следует начать рассматривать с угла наклона, о котором уже вспоминали в предыдущем пункте. Если говорить о крайностях, то есть все теоретические основания говорить об интервале 11-70 градусов. Вот только практика, как известно, вносит свои коррективы и не всегда они совпадают с теорией.

Специалисты утверждают, что 45 градусов — это оптимальный угол наклона.

Тем более, если речь идет о крыше дома, которая находится в местности с минимальным количеством осадков, что не требует значительных наклонов. Если же снег является довольно частым гостем, тогда 45 градусов окажется самым оптимальным вариантов, вот только из-за повышения ветрового давления нужно будет укрепить обрешетку и стропильную систему. К тому же, чем больше наклон, тем больше материала уйдет на стреху.

Рассмотрим алгоритм вычисления на примере двускатной крыши:

1. Пускай наклонный угол будет выражен буквой А, а ½ покрываемого пролета — В, высота будет Н.
2. Вводим действие по нахождению тангенса, которое решается путем деления Н на В. Упомянутые величины мы знаем, поэтому используя таблицу Брадиса находим значение угла наклона А через арктангенс (Н/В).
3. Лучше для решения столь серьезных действий применить калькулятор, способный вычислять обратные тригонометрические функции. Затем умножив В на длину покрытия найдем площадь каждой наклонности.

Касательно расходов материала, то к подобным расчетам обращаются уже на завершающей стадии проектирования. Для начала необходимо рассчитать площадь поверхности, которую будут настилать и непосредственно размеры кровельного материала. В качестве примера приведем металлочерепицу.

Площадь крыши

Итак, параметр реальной ширины равен 1180 мм, эффективной — 1100 мм. Теперь переходим к вычислению длины покрытия дома, о котором мы уже рассказывали. Поскольку разбираем выдуманный расчет в качестве примера, пусть упомянутый показатель будет равен 6 метрам.

Это число делим на эффективную ширину и получаем 5,45. Решение действия отображает количество нужных листов и поскольку число вышло не целым, по понятным причинам округляем в сторону увеличения.

Таким образом, нам понадобится 6 листов металлочерепицы для настила одного ряда по длине стрехи. Переходим к расчету количества листов по вертикали.

ВАЖНО!
Для измерения вертикального ряда следует учитывать размер нахлеста (обычно принимают в значении 140-150 мм), расстояние между коньком и карнизом, а также длину карнизного свеса.

Пусть расстояние составит 4 метра, а свес — 30 см. Совершив несложное приплюсование получим размер 4,3 метра. Возьмем условную длину листа металлочерепицы в качестве 1 метра. С учетом нахлеста эффективная длина одной кровельной единицы составит 0,85 м.

После этого результат 4,3 м поделим на эффективную длину и на исходе получим 5,05 листа. В таком небольшом отклонении от целого числа советуем округлить на уменьшение.

Расчет снеговых нагрузок в соответствии строительным нормам ↑

Без учета климатических особенностей зим в данном регионе крыша может попросту не выдержать выпавшего количества снега, стропильные конструкции деформируются с дальнейшими разрушениями.

На заметку
Вес свежего выпавшего снега составляет порядка 100 килограмм на 1 кубометр объема, мокрый тяжелее – 300 кг/м³.

Зная массу осадков, уже можно рассчитать воздействие снега на поверхность по толщине выпавшего  покрова. Для чего в СНиПе (строительные нормы и правила 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия» параграф 10) включены формулы, по которым можно произвести расчеты. Но, следует знать именно среднюю толщину снежного покрова для конкретного региона и соответственно создаваемые воздействия.

Скачать

  СНиП 2.01.07-85* “Нагрузки и воздействия” (1,1 MiB, 4 048 hits)

Чтобы можно было сделать точный расчет, составлена карта страны, где территория разбита на 8 регионов с приблизительно одинаковыми условиями.

1. Например, для Москвы и Подмосковья нагрузка составляет приблизительно 180/126 кг/м³,
2. район Нижнего Новгорода – 240/168 кг/м³,
3. а в горных районах этот показатель может варьироваться 560/392 кг/м³.

С учетом таких данных проводится расчет полной снеговой нагрузки на кровлю с применением такой формулы:

S – это искомая полная снеговая нагрузка;

S расч – расчетная снеговая нагрузка (смотрим по карте, уточняем конкретно по своему региону);

µ – коэффициент, учитывающий угол наклона кровли.

Значение уклона кровли берут зависимо от следующих показателей:

• При наклоне скатов менее чем на 25 градусов – единица;
• Наклон от 25 до 60 градусов – коэффициент 0,7;
• При уклонах скатов более чем на 60 градусов, данный показатель не учитывается вообще.

То есть, имея такие данные довольно просто сделать расчеты. Например, для района Нижнего Новгорода расчетная снеговая нагрузка имеет показатель 240 кг, дом проектируется со скатами под углом в 30 градусов, значит, подсчет имеет следующий вид – 240×0,7=168 кг/м³. После чего можно подобрать соответствующие детали стропильной конструкции кровли.

Плоские типы крыш

Подобные типы конструкций крыши неприемлемы для регионов с большим количеством осадков в холодное время года, так на такой поверхности будут накапливаться большие объемы снега. Результатом станет чрезмерное давление снега на конструкцию. В областях с теплым климатом, кровли подобного типа должны иметь запас прочности, а также сплошную обрешетку. Обязательным условием является монтаж подогрева карнизов, для удаления осадков со свесов через водосточные системы.

Совет
Уклон плоскостей скатов в сторону водосточных воронок при таких ситуациях должен превышать показатель в 2 градуса, что обеспечит полноценный сток осадков.

Проектируя строительство гаражей, хозяйственных построек или беседок с плоским накрытием, руководствуются такими же правилами и расчетами снеговых нагрузок, как и для обычных двухскатных (или более) типов крыш. Однако для плоских кровельных конструкций на таких постройках лучше подобрать стропила с более толстых материалов, а обрешетку монтировать сплошной.

Качественная гидроизоляция

Гидроизоляция необходима для того чтобы защитить теплоизоляционный слой от гниения, а профильный лист от коррозии. При правильно организованной гидроизоляции вся влага, которая конденсируется на внутренней стороне кровельного материала, отводится через специальный зазор. В качестве гидроизолирующего слоя может быть использован любой из представленных на современных строительных рынках материалов. Качество гидроизоляции в большей степени зависит от правильности ее установки.

Монтаж гидроизолирующего слоя выполняется в несколько этапов:

1. Гидроизоляционная пленка укладывается на стропила по направлению от карниза до конька внахлест, величина нахлеста должна составлять около 150 мм.
2. Стыки полотен приклеиваются между собой с помощью клейкой ленты, после чего пленка прикрепляется к стропилам строительным степлером.
3. По стропилам рейки формируется вентиляционный зазор, величина которого должна составлять не менее 50 мм.
4. На верхнюю обрешетку крепятся листы кровельного материала с помощью специальных саморезов с уплотнительным кольцом.

Еще одним условием качественной гидроизоляции кровли является установка водосточной системы, которая помогает отводить излишки влаги с ее поверхности. Для этого необходимо не только обеспечить достаточный угол наклона кровли, но и установить водостоки по направлению к воронкам (при внутренней системе сбора воды) или по направлению к специальным желобам (при наружной системе водосбора).

Расчет уклона кровли из профнастила

При расчете уклона крыши из профнастила, необходимо учитывать четыре составляющие:

• Вес утеплителя, обрешетки, контробрешетки и других слоев кровельного пирога;
• Вес самого кровельного покрытия;
• Снеговую нагрузку для вашего региона;
• Ветровую нагрузку для вашего региона.

Предположим, что мы будем крыть крышу профлистом С21-1000-0,6. Вес квадратного метра профнастила этой марки составляет 5,4 кг. В качестве теплоизоляции будем использовать базальтовые плиты толщиной 100 мм и удельной плотностью 150 кг/м³. Следовательно, масса 1 м² утеплителя составит 15 кг. Для обрешетки применяем брус 200×200 мм из сосны с шагом 650 мм, поэтому масса 1 м² обрешетки составит 28,3 кг. Массу остальных составляющих берем равной 3 кг/м².

Таким образом, масса всего кровельного пирога равна: 5,4+15+28,3+3=51,7 кг/м². Полученное значение умножаем на коэффициент 1,1 для того, чтобы обеспечить возможность изменения некоторых материалов кровельного пирога. Итого, общая масса 1 м² кровли равна 56,87 кг/м².

Теперь необходимо вычислить допустимый уклон, исходя из существующих снеговых и ветровых нагрузок. Предположим, что дом построен в Новгородской области. Она относится к III снеговому району, что можно определить с помощью карты, представленной выше.

Итак, наша снеговая нагрузка равна 180 кг/м². Однако учитывать ее необходимо с поправочным коэффициентом µ, который зависит от угла наклона кровли:

• Если наклон минимальный — угол кровли из профлиста меньше 25°, то значение поправочного коэффициента берется равным 1;
• Если угол наклона кровли из профнастила находится от 25° до 60°, то µ=(60°-α)·(60°-25°), где α — искомый уклон крыши;
• Если угол наклона крыши из профнастила больше 60°, то µ равен 0, то есть снеговая нагрузка при расчете кровли не учитывается.

Ветровую нагрузку необходимо учитывать при расчете угла наклона. Новгородская область относится к Iа ветровому району, где, как видно из карты ниже, нормальная нагрузка равна 23 кг/м².

Нагрузка, действующая непосредственно на кровлю, вычисляется по следующей формуле:

W=Wn·Kh·C

Здесь Wn — нормальная нагрузка для выбранного региона, Kh — коэффициент, учитывающий высоту здания, и С — аэродинамический коэффициент, который может находится в пределах от -1,8 до 0,8, в зависимости от уклона крыши. Поскольку рассчитать его довольно сложно, для нашей формулы возьмем наибольший — 0,8, что позволит упростить подсчеты в сторону большей прочности кровли.

Итак, предположим, что наш дом находится на открытой местности и имеет высоту выше 5 метров, тогда Kh будет равен 1, а ветровая нагрузка — 23·1·0,8=18,4 кг/м².

Величина высотного коэффициента для расчета ветровой нагрузки

Высота объекта, м	Открытая территория (берега водоемов, степь, лесостепь, пустыня, тундра)	Небольшие города, лесные массивы другие пространства с регулярными препятствиями выше 10 метров	Средние и крупные города с высотой зданий от 25 метров
до 5	0,75	0,5	0,4
от 5 до 10	1	0,65	0,4
от 10 до 20	1,25	0,85	0,53

Таким образом, с учетом массы кровельного пирога и влияния ветра, нагрузка на кровлю будет равна 56,87+18,4=75,27 кг/м². Так как предельная несущая способность профлиста С21-1000-0,6 при шаге опор 1,8 м и использовании второй схемы опирания равна 253 кг/м², необходимо выбрать такой уклон кровли из профлиста, чтобы посчитанная нами нагрузка, с учетом снеговой, была меньше этого значения.

Поскольку 75,27+180=255,27 кг/м², что очевидно, больше, чем 253 кг/м², уклон крыши из профнастила в нашем случае не может быть меньше 25°. Так как делать угол больше 60° тоже нецелесообразно, получаем, что необходимое нам значение находится в пределах от 25° до 60° — то есть µ нужно вычислить по формуле.

Вычисляем минимальный уклон для профнастила кровельного С21 при наших условиях:

180·(60-α)·(60-25)+75,27=253

Решив это простое уравнение, получаем, что α=25,441°. Таким образом, допустимый минимальный уклон кровли из профлиста при заданных нами параметрах будет равен 26°. Для большей надежности здание, расположенное в данных условиях и имеющее указанный кровельный пирог, лучше снабдить кровлей с наклоном в 30°. Хотя можно остановится и на минимальном значении, учитывая то, что на предыдущих шагах расчета уклона кровли из профнастила были несколько раз использованы повышающие коэффициенты.

Общие характеристики профнастила

Профнастил создается из холоднокатаной рулонной стали, которая впоследствии обрабатывается цинковым сплавом и наружным покрытием. Для покрытия металлических листов могут использоваться полимерные составы или различные лакокрасочные изделия. Последним этапом создания профнастила является профилирование – процесс придания металлу определенной формы профиля, которая обеспечивает прочность и несущую способность готовых изделий.

Все профильные листы делятся на три основных категории:

1. Стеновые. Изделия этой группы имеют минимальную прочность, которая обуславливается небольшой толщиной металла и низким профилем. Стоимость стеновых листов невелика, но и использовать их можно только для создания вертикальных поверхностей или небольших навесов.
2. Несущие. Такие листы имеют усиленные ребра жесткости, за счет которых обеспечивается высокая прочность и несущая способность. Высота профиля несущих листов может доходить до 114 мм, что позволяет использовать данный вид изделий при монтаже кровельных конструкций с большой площадью и длинными пролетами.
3. Универсальные. Как следует из названия, универсальные профильные листы подходят для решения широкого круга задач. Характеристики таких листов варьируются в довольно широких пределах, и при желании всегда можно подобрать оптимальный вариант.

Независимо от вида, профильные листы можно использовать в кровельных конструкциях, если высота профиля превышает 20 мм, а минимальный уклон для профнастила составляет 8 градусов.

Вывод

Зачем появились измерения наклона скатов в процентах для многих профессиональных строителей большая загадка. Указываемыми процентами пользоваться при расчетах очень сложно, в конце концов, все равно их приходится переводить в обыкновенные градусы. Такие действия не только требуют больше времени и специальных знаний, они увеличивают возможную ошибку. Каждое округление полученных значений и дальнейшее использование этих чисел в новых формулах увеличивает погрешности окончательного решения.

И последнее. Мы уже упоминали, что абсолютное большинство строительных приборов и инструментов имеет градацию в градусах, все размеры деталировок на рабочих чертежах также поданы в градусах. Имеются в виду углы запиливания стропильных ног, вертикальных и угловых упоров, стяжек и прочих элементов стропильной системы. Не нужно заморачивать себе голову процентами, для определения угла наклона пользуйтесь традиционными и единственно правильными градусами.

Таблица уклонов кровли