Односкатная крыша: необходимые расчеты

Расчет угла на калькуляторе

Произвести сложные вычисления за короткое время без использования тригонометрических формул возможно. Расчет угла наклона односкатной крыши калькулятором производится при наличии следующих данных:

длины и ширины основания

вида кровельного материала

длины планируемого свеса

высоты подъема крыши

При вычислении угла стандартная программа указывает, является ли он подходящим при учете материала покрытия и максимальных нагрузок. Пользователь может оценить результат для различных покрытий:

из битума и асбестоцемента;

битумная, керамическая, цементная;

металлочерепица

Все вычисления производятся согласно СНиП «Нагрузки и воздействия», учитывая последние поправки от 2008 года. Если угол неприемлем для данных параметров, следует изменить наименование материала или изменить высоту подъема. Производители всех современных кровельных материалов испытывают их на прочность, поэтому стоит учесть рекомендации минимальных и максимальных значений углов наклона для подобных типов кровли:

• мяюгкий материал – от 5° до 20°;
• профлист

с фальцевым соединением – от 18° до 30°;

металлочерепица

Какую систему стропил выбрать

Тип закрепления стропил на стенах определяется величиной уклона крыши, а также нагрузками, которые будут на нее приходиться.

На сегодняшний день существуют такие виды стропил:

Висячие. Самый лучший вариант, если требуется получить максимально жесткое соединение, но отсутствует возможность установить дополнительный упор под боковыми опорами.

Говоря иными словами, присутствуют лишь наружные несущие стены, а перегородки отсутствуют. Можно сказать, что такая система стропил получается весьма сложной, поэтому ее изготовление должно осуществляться с достаточной ответственностью. Нюансы возникают из-за длинных пролетов и распирающего усилия, которое давит на стены.

• Наслонные. В данном случае вся кровля осуществляет давление, как минимум, на три опоры: две наружные стены и одну, расположенную внутри. Стропила при этом должны быть, как можно плотнее, сечением, как минимум, 5×5 см – для брусков, и 5×15 см – для стропильных ног.
• Скользящие. Такая конструкция предполагает, что одной из опор под стропила будет служить коньковая балка. А для состыковки ее со стропилами применяются специальные металлические крепежи – «скользячки». Они дают возможность стропильной системе в случае усадки стен перемещаться вперед на очень небольшое расстояние, во избежание появления трещин. Это помогает крыше с легкостью выдерживать даже значительную усадку сруба, без появления повреждений.

Кровля из металлочерепицы

Хорошо известно, что металлочерепица гораздо тяжелее других материалов. Именно поэтому стоит очень внимательно проводить расчеты несущей способности системы стропил

Особенно важно учитывать вес материала и угол наклона крыши для металлочерепицы в регионах с сильными ветрами. Динамические нагрузки оказывают крайне негативное влияние на материал и несущую конструкцию, особенно сильно это проявляется при больших углах наклона крыши

Для кровель, возводимых с использованием металлочерепицы, среднее значение угла наклона составляет 22 градуса. Согласно наблюдениям профессионалов именно такой уклон позволяет предотвратить скапливание и проникновение влаги на стыках, хорошо отводить снег и воду, а также противостоять нагрузкам ветра. Минимальный угол наклона крыши при этом должен составлять не менее 14 градусов. Для мягкой черепицы этот показатель равен 11 градусам, при этом такая кровля требует организации сплошной обрешетки.

О факторах, которые влияют на градус угла наклона крыши

На конструкционные характеристики крыши влияет достаточно много факторов, обязательно учитываемых при расчете угла который будет определять ее наклон:

• предполагаемая форма крыши;
• характеристики климата района;
• функциональной использование конструкции (жилое либо нежилое помещение);
• материал, используемый для финишного кровельного покрытия.

Градус угла зависит от местности

В тех районах, где преобладают ветры значительной силы, обустраиваются крыши с небольшим углом наклона, т.е. они испытывают ветровое воздействие. При этом специалисты не рекомендуют обустраивать плоские крыши, они выполняются на тех территориях, где большое количество солнечных дней, а осадки выпадают крайне редко.

Чем выше крыша, тем больше сопротивление ветру. Однако следует помнить, что небольшой уклон может стать такой же причиной повреждения ветром финишной кровли, как и слишком большой.

Рекомендуемые показатели зависимости угла наклона от силы ветра выглядят следующим образом:

• несильные ветры – 35-40 градусов;
• сильные ветры – 15-25 градусов.

При частых и обильных осадках предпочтение отдают крышам с углом наклона до 60 градусов. Ориентировочный диапазон наклона скатных крыш 9-60 градусов, наиболее часто используется 20-45 градусов.

Зависимость угла наклона от материала

Минимальные углы наклона в зависимости от типа материала для кровли:

• материалы штучные наборные. например шифер и черепица, — 22 градуса;
• рулонные материалы. при 3-х слойной крыше – 2-5 градусов, при 2-х слойной – до 15 градусов;
• профнастил – 12 градусов (в случае меньшего значения обязательным мероприятием является проклеивание стыков герметиками);
• металлочерепица – 14 градусов;
• ондулин – 6 градусов;
• мягкая черепица — 11 градусов, с обязательным монтажом сплошной обрешетки;
• кровельные мембранные материалы – 2-5 градусов.

До выбора кровельного материала желательно познакомиться с эксплуатационными характеристиками всех доступных материалов. Неплохо посоветоваться с опытными строителями. Расширенная информация даст возможность сделать правильный выбор и снизить риск возможных эксплуатационных проблем.

Количество обрешетки для односкатной крыши

Количество обрешетки напрямую зависит от того, какое покрытие для кровли будет применяться в данном случае. Планки обрешетки должны располагаться с шагом, соответствующим размерам листа материала.

Такое соответствие очень важно, без него правильный монтаж кровельного материала будет усложнен или окажется вовсе невозможным. Поэтому для расчета количества обрешетки прежде всего надо определить ее шаг

Можно обратиться к СНиП, в которых имеется подробная и точная информация о правилах установки всех элементов кровли.

Для мягких кровельных материалов часто используется сплошная обрешетка, когда расстояние между планками составляет 2-2,5 см. В этом случае расчет обрешетки сводится к делению длины кровли на ширину планки плюс 2 см на зазор.

Более жесткие виды материала не требуют сплошной обрешетки и расчет делается исходя из расстояния между планками, применяющегося для данного вида кровли.

Более простым решением будет использование онлайн-калькуляторов, осуществляющих специализированный расчет по указанному кровельному материалу. Полученные данные следует уточнить при помощи пересчета на другом онлайн-калькуляторе.

Характеристики и сечение бруса для стропил

Для определения этих показателей специалисты в строительной отрасли настоятельно рекомендуют воспользоваться таблицей из нормативно-технической документации, а именно из ГОСТа 24454-80. Он дает всю необходимую информацию касательно древесных материалов, которые могут применяться при монтаже кровли, а также дает диапазон для расчетов сечения стропил. Для расчетных работ от вас потребуются данные площади покрытия, выбранный материал, а также точные нагрузки, которые будут оказываться на кровлю в процессе эксплуатации.
Стропильная система (таблица из ГОСТа 24454-80)

Разумеется, это далеко не все параметры, которые необходимо определить перед началом кровельных работ. Кроме указанных выше, вам необходимо определить количество рядов обрешетки и максимальное расстояние между дощечками, узнать объем каждой из них и т.д. В любом случае, настоятельно рекомендуем вам не браться за расчеты, если вы не имеете опыта и хоть малейшего представления о специфике этого дела. Главное требование – максимальная точность. Для того, чтобы перестраховаться, лучше всего доверить расчет односкатной крыши профессионалам.

От чего зависит выбор наклона ската кровли?

В стандартах СНиП указано, что крышу полагается считать плоской, если угол ее наклона находится в пределах 2-12 градусов. Для односкатной конструкции специалисты определяют минимум в 10-12 градусов. Но будет грубой ошибкой принимать эти цифры, как стандарт для абсолютно всех строений, так как разные условия могут диктовать разные показатели.

Вот, что думают об этом практикующие мастера:

1. Чем больше площадь крыши, тем выше должен быть рассчитанный уклон ската, так как вероятность провисания кровли под снегом увеличивается.
2. Угол зависит и от планируемого кровельного материала. Например, для профнастила крутизна ската рассчитывается от 20 до 45 градусов (иногда и выше), в то время как мягкая кровля требует минимального уклона – 5-20 градусов;
3. На выбор угла влияет выбор типа кровли. Существуют вентилируемые и не вентилируемые крыши. Первые проектируются для жилых домов и могут иметь максимальный угол наклона, вторые же пригодны для гаражей, террас и построек открытого типа. Угол наклона не вентилируемой крыши может быть от 2 до 10 градусов;
4. Обязательно учитываются такие особенности, как тип здания и размер крыши. Например, если в жилом помещении есть внутренние несущие перегородки, то можно не поднимать односкатную крышу слишком высоко, а установить на лежни надежные стойки для поддержания веса кровли с небольшим уклоном;
5. И, главное! На угол уклона влияют погодные особенности региона , в котором проходит строительство. Так, ветреные районы требуют минимального уклона, а в условиях снежных зим лучше делать скат кровли круче, чтобы снег не задерживался на крыше.

Информация по назначению калькулятора

Онлайн калькулятор односкатной крыши предназначен для расчета угла наклона ската, количества и размера стропил, количества обрешетки, а так же объема необходимых материалов. В расчетах учтены все популярные кровельные материалы, такие как керамическая, цементно-песчанная, битумная и металлическая черепица, ондулин, шифер и др. Возможно производить расчет плоской крыши по заданным параметрам.

Односкатная крыша является самой простой среди других типов крыш и экономичной в плане расхода материалов и работ, так как имеет всего один скат. Такой вид крыши достаточно популярен и в основном применяется для гаражей, хозяйственных построек и других не жилых помещений. Может быть как чердачной, так и бесчердачной.

Для данной крыши применимы практически все популярные виды кровельных, подкровельных материалов и утеплителей. К данному виду крыш применимы различные углы наклона ската, но чаще всего применяются малые углы. В таком случае необходимо учитывать повышенные снеговые нагрузки на кровлю и своевременно очищать ее от снега.

Далее представлен полный список выполняемых расчетов с кратким описанием каждого пункта. Вы так же можете задать свой вопрос, воспользовавшись формой комментариев.

Почему наши инструменты лучше?

Тесное сотрудничество с производителями крышВысочайшая детализация чертежей и 3D-моделиИтоговый отчет с перечнем необходимых материаловГотовая смета для изготовления конструкции подрядчикомТехническая поддержка помогает при работе с калькуляторомПоложительные отзывы и большое количество реализованных проектов

Рассчитать кровлю можно на любом сайте и это факт, но вы должны осознавать, что в отличие от других ресурсов, наш проект имеет долгую историю, положительные отзывы, оперативную техническую поддержку и регулярно обновляет алгоритмы работы, исключая возникновение ошибок. Обратная связь с пользователями налажена и работает безупречно, любой посетитель может задать вопрос, а КАЛК.ПРО постарается на него ответить.

Помимо этого, мы хотели бы выделить следующее:

• Функциональность конструктора. Наши инструменты предоставляют широкие возможности для проектирования конструкции – вы можете настроить характеристики любого элемента, а в случае ввода недопустимых значений программа остановит расчет и укажет, в каком поле была совершена ошибка.
• Сотрудничество с профессионалами. Сервис КАЛК.ПРО активно сотрудничает с производителями и проектировщиками кровельных систем, поэтому только у нас вы можете найти такую детализированную проработку отдельных узловых соединений.
• Готовая смета. По завершению расчета пользовать получает не только стандартный отчет с параметрами конструктивных элементов и набором чертежей, но и подробную смету с количеством необходимых материалов для изготовления.
• Графика. Главным преимуществом нашего сервиса, является качественная детализированная графика, которая максимально приближена к нормативам технической документации. Также мы бесплатно предоставляем интерактивную 3D-модель, с помощью которой можно оценить преимущества/недостатки выбранной конструкции.
• Техническая поддержка. Если вы испытываете трудности при использовании калькулятора или у вас появились вопросы, касаемо получившегося расчета, мы разберемся в ситуации и постараемся ответить на любые конструктивные вопросы в режиме 24/7.
• Личный кабинет. Также на нашем сайте имеется удобный личный кабинет, в котором сохраняются результаты расчета крыши или любой другой конструкции – вы никогда не потеряете свой проект, а также сможете скачать выгрузку в любое время вне зависимости от времени совершения операции.

Угол наклона кровли, каков минимальный параметр?

Наименьшее допустимое значение – 10 % (перепад высоты – 10 см на каждый метр длины кровли), что соответствует углу 6 градусов.

И лишь в качестве исключения допускается уменьшение этого параметра до 3-6 % – если крыша устанавливается над постройкой открытого типа и имеет сравнительно небольшую площадь, вследствие чего на ней не будет скапливаться большой объем снега.

Его можно повышать вплоть до 45-60 градусов – например, при строительстве односкатной кровли дачного дома с эксплуатируемым чердаком. При таком наклоне вся основная снежная масса будет сходить вниз. На ее поверхности останется лишь тонкий слой налипшего снега, который не будет оказывать существенной нагрузки на конструкцию.

В то же время увеличение угла наклона приводит к повышению ветровых нагрузок. Поэтому нужно искать «золотую середину» с учетом того, какой фактор будет оказывать большее влияние на кровлю – атмосферные осадки или ветер.

Кроме того, строительство односкатной кровли предусматривает перепад высот между противоположными стенами, на которых она будет монтироваться (если речь идет о крыше дома, а не беседки или крытой парковки). Соответственно, чем больше будет уклон, тем больше стройматериала потребуется для «наращивания» возвышающейся стены.

Расчет и проектирование

Расчет любой обрешетки начинают со сбора ожидаемых нагрузок и уточнения требований производителя. В случае односкатной крыши особую значимость имеют ветровые и снеговые нагрузки, напрямую влияющие на угол ее наклона и срок службы покрытия.

Угол наклона

Нормы СНиП устанавливают минимально допустимый угол наклона ската для этих материалов в 12°, при оптимальном диапазоне от 15 до 30. Отклонение в меньшую сторону допускается при принятии усиленных мер по герметизации крыши, а именно – использовании более плотных и надежных гидроизоляционных мембран, увеличении бокового нахлеста листов до двух волн, вертикального – до 200 мм, размещении на стыках уплотнителей или их промазке герметиками.

При стандартном диапазоне от 15 до 30 ° односкатная крыша будет герметичной при монтаже материала на разреженную обрешетку с вертикальным нахлестом в 10-15 см и боковом – в одну волну без уплотнителей. На крутых скатах допускается увеличение шага обрешетки до 60 см и выше при условии достаточной жесткости и высоты профиля листов (по нормам – не менее 35 мм) и их надежного крепления.

Помимо правил монтажа, при выборе угла наклона ската и обрешетки обязательно учитываются ветровая и снеговая нагрузка в регионе. В районах с частыми и сильными ветрами угол наклона скатов с профнастилом не рекомендуется поднимать более 25°. При большой площади ската этот предел уменьшают до 15 °.

Одновременно с этим возрастает влияние снеговой нагрузки на кровлю. Самостоятельный сход снега с односкатной крыши возможен при ее уклоне в 45 °, в остальных случаях вес выпадаемого снега прибавляется к общим весовым нагрузкам на кровлю и основание.

Лучшие результаты в таких случаях достигаются при покрытии крыш жилых домов высокопрочным профлистом с толщиной от 0,7 мм и дополнительными ребрами жесткости (Н60 и выше). Такие марки выдерживают нагрузки до 600 кг/м2 и вес взрослого человека при очистке снега или ремонте.

Но при выборе этого варианта резко возрастает смета строительства. Это же относится к альтернативному решению – установке систем снеготаяния. Каким должен быть минимальный угол наклона односкатной крыши, читайте здесь.

Шаг

Этот параметр зависит от жесткости материала и выбранного угла ската:

1. При наклоне от 15 до 30 ° шаг брусьев варьируется от 25 до 50 см. При настиле марок со средней жесткостью его сокращают, и наоборот.
2. При угле более 30 ° расстояние между элементами обрешетки увеличивают до 60-100 см.
3. При использовании самонесущего профнастила с дополнительными ребрами жесткости (Н75, Н60) шаг обрешетки может увеличиваться до 3-4 м.

Оптимальный и предельно допустимый шаг устанавливает производитель, отклонения в большую сторону считаются нарушением. Особенности конструкции обрешетки односкатной крыши, требования к шагу — в этой статье.

От чего зависит угол наклона односкатной крыши

Различают плоские (до 5 градусов к горизонтали), малоуклонные (5…30 градусов) и крутоуклонные (свыше 30 градусов) односкатные крыши. При этом плоские и малоуклонные крыши требуют устройства очень тщательной гидроизоляции и отвода воды – это связано с тем, что снег на таких поверхностях задерживается и начинает таять снизу, от тепла, излучаемого домом.

Снеговые и ветровые нагрузки

Эти параметры имеют большое значение при выборе угла наклона.

Считается, что с крыши, имеющей уклон менее 20 градусов, снег не сползает, остается лежать на поверхности. При большем уклоне сохранность снежного покрова зависит от типа кровельного материала. На крышах с углом наклона более 50 градусов снежный покров не задерживается, вне зависимости от покрытия, кроме определенных случаев (немедленное оледенение, сложные конструкции).

Необходимость учитывать вес снегового покрова связана с расчетом крыши на прочность, поэтому до начала проектирования необходимо уточнить снеговые нагрузки данного региона. Информацию можно найти в СП 20.13330.2016, раздел 10 «Снеговые нагрузки». Там же в разделе «Воздействия ветра» есть данные для расчета ветровой нагрузки.

Упрощенно «прикинуть» снеговую нагрузку можно по карте РФ (районирование территории по весу снегового покрова и ветровые районы). Следует понимать: эти данные упрощены и не учитывают возможных нюансов, связанных с преобладающими ветрами, характером местности и другими факторами.

Ветровая нагрузка считается в том числе с учетом высоты здания и зоны его расположения. Зона А – открытые пространства, зона В – лесные массивы, городская плотная застройка.

При высоте постройки менее 10 м допустимо не принимать во внимание ветровую нагрузку, за исключением зданий, расположенных на больших открытых пространствах.

При расчете оптимального угла наклона конструкции необходимо учитывать:

• для снижения ветровой нагрузки необходимо уменьшать угол ската;
• для снижения снеговой нагрузки (обеспечение соскальзывания снега) следует увеличивать угол.

Таким образом, принятое решение – компромисс между желанием избавиться от регулярной чистки крыши от снега и нежеланием заново настилать сорванное ветром покрытие. Примеры расчета с учетом снеговой и ветровой нагрузки показаны ниже.

Выбор типа покрытия

В зависимости от того, насколько круто скат наклонен к горизонтали, можно выбрать тот или иной кровельный материал. Иногда встречается обратная задача – кровельный материал уже выбран, теперь необходимо определить допустимый угол наклона.

Более детально перечислены допустимые и обычно применимые углы кровли для разных материалов в таблице ниже.

Внимание: для крутоуклонных крыш неприменимы тяжелые хрупкие материалы! Также необходимо учитывать надежность крепления отдельных элементов и правильно рассчитывать гидроизоляцию!

Вес кровельного материала можно принять ориентировочно по таблице ниже или выяснить самостоятельно у производителя/продавца.

Важно: при расчете стоит опираться на максимальную цифру, это даст необходимый запас прочности конструкции!

Утепление и гидроизоляция

Здесь только одно правило: чем меньше , тем тщательнее должна быть гидроизоляция. Так, для плоских и малоуклонных конструкций необходимо устраивать двухслойную изоляцию с тщательной проклейкой стыков и обязательной укладкой полотнищ (рулонов, пленки) внахлест с запасом не менее 20 см.

Утепление крыши зависит от региона проживания, его температурного диапазона, планируемой эксплуатации помещений под кровлей, отопления здания в целом и других нюансов. Расчет теплоизоляции здесь подробно излагаться не будет.

Тип и удельный вес выбранных материалов необходимо определить заранее, это требуется для расчета сборной нагрузки от «кровельного пирога» на общую конструкцию и несущие стены.

Порядок работ

Для комфортного устройства стропильной системы частных домов, рекомендуется возвести вокруг здания с односкатной крышей строительные леса для безопасной работы со свесами.

Установка стропил

Построить односкатную крышу своими руками с помощью наших чертежей не составит большого труда. Стропила укладываются на ребро. В местах опоры делаются запилы, чтобы стропила не скатывались вниз, а передавали нагрузку вертикально. При правильной разметке запиленные стропила стоят на опорах без поддержки, что упрощает монтаж.

Запилы делают следующим образом.

1. Устанавливают стропило в проектное положение, временно фиксируют.
2. Прикладывают к вертикальной плоскости опорного бруса линейку и продолжают линию по стропильной ноге вверх.
3. Сверху на горизонтальную плоскость ставят угольник или брусок шириной 5 см и прочерчивают линию, соединяя ее с вертикальной.
4. Размечают так все места опирания.
5. Отпиливают начерченные уголки ножовкой или ручной циркулярной пилой, выставив нужный угол наклона диска.
6. Примеряют получившееся стропило по всей ширине здания. Если геометрия здания не нарушена, оно подойдет по выпилам в любое место.
7. Выпиливают по первому шаблону все остальные стропила и приступают к их установке.

Разметка на мауэрлат

Чтобы упростить установку стропил односкатной крыши, на мауэрлат наносят разметку. Первое стропило будет «висеть» в воздухе, опираясь на мауэрлат и прогоны, тем самым образуя свесы, крепится оно уголками или гвоздями под 45°.

Второе и третье стропила должны быть с двух сторон от стены, плотно к ней прижимаясь. Так делать утепление внутри стены удобнее, появится плоскость для подшивки стропил снизу как снаружи, так и внутри здания. Далее все стропила укладываются с требуемым шагом. В конце повторяем обрамление стены и свес.

Укладка изоляции

Поверх стропил раскатываем ветрозащитную пленку или укладываем плиты. Пленка укладывается перпендикулярно стропилам, натягивается, прибивается скобками.

На всех стыках обязательно делать нахлест, который проклеивается специальной самоклеящейся лентой. У пленки Изоспан, к примеру, нахлест не менее 150 мм.

При монтаже ветрозащитных плит требуется их резать так, чтобы стыки приходили на центр стропила, в противном случае края панелей со временем могут выгнуться и открыть утеплитель. Существуют панели с пазами. Они дороже, но стыки могут быть «висящими».

Установка обрешетки и кровли

Поверх ветрозащиты вдоль стропила приколачиваем контробрешетку. Снизу и сверху, перед тем как прибивать обрешетку, к торцам брусков крепится мелкоячеистая рулонная решетка из нержавеющей стали либо из пластика. Она предотвращает проникновение насекомых в вентзазор.

Сверху на контробрешетку перпендикулярно укладываем обрешетку. Проще всего делать обрешетку из доски 25 на 150 см, с шагом 300 мм.

Прибиваем нижнюю доску для упора, вдоль нижнего края стропила. Потом кладем две доски сверху, вторую пропускаем, третью приколачиваем. Вторую вытаскиваем, кладем на третью, т. е. она становится четвертой, сверху кладем пятую. Четвертую пропускаем, пятую бьем и т. д. С этой работой может справиться даже один человек. Такая обрешетка подойдет практически для всех типов покрытия.

Для односкатной крыши с наплавляемой или гибкой черепицей в стропильной системе потребуется сверху на обрешетку положить листы фанеры или ОСП. Между листами необходимы технологические зазоры 2–4 мм, для компенсации возможных расширений. Крепят каждый ряд со смещением. Для удобства первый ряд начинаем слева, второй справа и т. д.

К каждому кровельному материалу идет подробная инструкция по установке самого покрытия, как обустроить конек, козырек или навес.

ВЫВОДЫ:

• Стропильная система на основе металла применяется в основном при возведении зданий общественного или промышленного назначения.
• Металлические конструкции обладают значительной прочностью и могут выдерживать большие нагрузки.
• Нередко устраивается комбинированный тип стропильных систем, в которых наряду с металлом используются также деревянные детали.
• Второй вариант – стропильные системы полностью на основе металла.
• Сегодня самой передовой технологией применения металлических элементов является технология с использованием легкого стального каркаса.
• Основные достоинства металлических систем: пожаробезопасность, экологичность, длительность эксплуатационного срока.
• Недостатки конструкции: неспособность сохранять тепло, тяжелый вес, трудоемкость работы, дороговизна.
• Главные элементы ферм: верхний и нижний пояса, решетка.
• Фермы отличаются в соответствии с формами поясов и особенностями решеток.
• Материалом для изготовления элементов ферм, как правило, является парный облегченный оцинкованный профиль.
• Точность расчетов определяет надежность конструкции.
• Вид металлических систем и их конструкция определяются величиной кровельного уклона.

Метки: крыша, профильный, скатный, стропило, труба