Расчет и рекомендации по уклону кровли из металлочерепицы

Расчет угла наклона крыши

Формула для расчета угла крыши такова: Sin A=a/b, где:

a- половина ширины крыши на уровне коробки дома- к примеру 3 метра

b- высота крыши на уровне конька- обычно 180 сантиметров

Подставляем примерные значения: Sin A=a/b= 300/180= 1.67. Далее по таблица Брадиса или он- лайн калькулятору переводим синус в градусы- получается 58 градусов. Это и будет угол наклона кровли.

Крыша дома должна стать надежной защитой дома от неблагоприятных воздействий внешней среды, отличаться прочностью, устойчивостью, огнестойкостью. Однако застройщиков не меньше волнует ее экономичность. Поэтому «Как построить двухскатную крышу», – вопрос не праздный, если учесть, что строительство такого типа намного выгоднее и практичнее, чем других с более сложной конфигурацией.

Перед застройщиками часто встает вопрос, как сделать крышу дома надежной, а проживание под ней максимально комфортной. Одной из самых востребованных конструкций является двускатная крыша.

Конструкция двухскатной крыши состоит их отдельных трех элементов:

• Стропильной системы, которая выполняет роль несущего каркаса для всей конструкции.
• Изоляционного слоя, который обеспечивает долгий срок эксплуатации кровельной системы.
• Кровельного материала, имеющего две основные функции: защитную и декоративную.

Надежность конструкции дома практически зависит от максимально качественного исполнения каждого из этих элементов.

на фото двухскатная крыша

Зависимость угла наклона от кровельного материала

Очевидно, что для территорий с сильными дождевыми и снеговыми осадками, нужно делать крышу под большим углом, а в местностях с сильными ветрами — с минимальным углом.

На выбор минимального уклона также влияют особенности кровельного материала. Каждый из создает свою нижнюю планку для угла крыши. Климатические факторы могут увеличить это значение, однако делать кровлю более пологой чем предполагает материал не стоит.

• Ондулин. Минимальный уклон ската составляет 6°.
• Мягкая черепица. Минимум 11° наклона.
• Профнастил. Не меньше 12°, в противном случае нужно будет заняться проклейкой стыков профлиста.
• Металлочерепица. Минимальное значение ската — 14°.
• Рулонные материалы в два слоя — 15°. Если используется трехслойное покрытие — можно и вовсе крышу делать пологой (2-5°).

Различные кровельные материалы

Факторы, влияющие на прочность и долговечность кровли

Строительство любой крыши начинается с составления генплана и выбора основного полотна для кровли.
Все нюансы и мелочи должны быть обязательно учтены и продуманы, поскольку даже малейшая оплошность может стать фатальной и нарушить общее равновесие конструкции. В связи с этим необходимо разобраться, какие силы и нагрузки влияют на поверхность, которая составляет основу крыши. Главными факторами, воздействующими на кровлю, являются:

• вес стропильных конструкций;
• влияние осадков;
• особенности климата;
• вес покрытия.

Стропильная система направлена на поддержание всей крыши и организацию ее наилучших качеств, таких как прочность и надежность. Однако она имеет еще и значительный вес, который создает дополнительную нагрузку на балки перекрытия. Как правило, для удержания всего кровельного пирога используются бревна и балки больших сечений, кроме того, система дополнительных компенсаторов. Все эти элементы конструкции двускатной крыши имеют значительные показатели веса, которые тоже необходимо учитывать при составлении генплана и определении угла наклона покрытия.

Ветровая нагрузка тоже играет немаловажную роль, поскольку чем выше его значения, тем большая сила действует на основную плоскость. В некоторых случаях ветра могут достигать огромных показателей и, соответственно, нагружать все системы конструкции. Поэтому угол наклона двускатной крыши должен быть ориентирован и на этот вид нагрузки.

Снег, дождь, град или оледенение – все эти факторы не только проверяют на прочность все системы кровли, но и несут в себе большие показатели удельного веса, которые играют первостепенную роль при организации крыши. Первое место по опасности и уровню воздействия по праву занимает снеговая составляющая. Она может создавать предельные нагрузки, достигающие 200-250 кг на 1 м² покрытия, что для некоторых материалов может оказаться фатальным. Поэтому ориентация на осадки крайне важна при составлении генплана.

Все эти природные факторы характеризуются особенностями климата той или иной части территории.

Поэтому для более суровых условий необходимо использование материалов, способные выдержать все испытания и сочетать идеальные характеристики прочности и долговечности конструкции.

Для мягкого климата, который не подразумевает критических ветровых или снеговых нагрузок, возможно использование более простых материалов, подходящих для этого конкретного участка местности.

Финальным фактором, воздействующим на общую картину прочности строения, является вес самого покрытия. Как правило, самые большие нагрузки создает такое привычное и распространенное изделие, как шифер. Именно он является самым тяжелым, однако его дешевизна в большинстве случаев перевешивает все остальные недостатки.

Достоинства и недостатки металлочерепицы

Доступная цена и повышенные эксплуатационные характеристики позволяют металлочерепице занимать лидирующее место на рынке продаж кровельных материалов.

Положительными сторонами её применения являются:

• лёгкий вес – около 5 кг/м2, как следствие отсутствие необходимости возводить сложную стропильную систему;
• не требует особых навыков при монтаже;
• износостойкость;
• длительный срок службы;
• нарядный и праздничный вид, подходящий для любых дизайнерских разработок.

Из недостатков пользователи и специалисты чаще всего отмечают:

• повышенную шумность во время дождя или града;
• необходимость в использовании снегозадержателей из-за лавинообразного схода снега;
• большое количество крепёжных элементов, находящихся под прямым воздействием атмосферных осадков;
• требуется устройство заземления для защиты от накапливания статического электричества.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Необходимо обратить внимание, что существует разновидность металлочерепицы с дополнительным защитным слоем в качестве посыпки из крошки натурального камня. В отличие от классического напыления, это композитное покрытие придает солидный внешний вид и хорошо защищает дом от проникновения шума. Данная разновидность рекомендуется при защите мансардной крыши, где требуется качественная звукоизоляция

Данная разновидность рекомендуется при защите мансардной крыши, где требуется качественная звукоизоляция.

Состав кровельного листа

Качественные показатели металлочерепичных кровель во многом зависят от:

необходимого минимума толщины стального листа – не менее 0.4 мм. При малом уклоне покрытие с толщиной меньше 0.4 мм может не выдержать снеговой нагрузки. Увеличение уклона, для снижения этого фактора воздействия, увеличивает возможность повышенной ветровой нагрузки, что также отрицательно сказывается на металле тоньше указанной величины; возникающей коррозии от возможных повреждений при транспортировке или непрофессиональной работе с применением шлифмашины при резке листов

Важно в тех случаях, когда невозможно обойтись без использования болгарки место обрезки обработать защитным составом;

обязательного наличия противоконденсатного экрана из гидроизоляционной плёнки. Необходимо знать, что в качестве такого антиконденсатного материала нельзя применять супердифузионную защитную мембрану, поскольку её использование подразумевает более частое и длительное воздействие влаги на внутреннюю поверхность листа.

Самый маленький угол наклона скатов

Согласно условиям СНиП, если длина ската формирует 6 метров, минимально возможный угол уклона крыши из металлической черепицы – 14 градусов. Данный показатель рассчитан на основе средних признаков надежности материала, его способности сопротивляться большим нагрузкам. Но при проектировке системы кровли необходимо посмотреть на советы изготовителя подобранного материала для кровельных работ.

Как правило изготовители показывают, что самый маленький уклон для металлической черепицы обязан составить 12 градусов. Отдельные компании выпускают материал, подходящий для установки на кровлях с уклоном скатов в 11 градусов. Изминение данного показателя в меньшую сторону возможным стало благодаря улучшения технических параметров ряда моделей металлической черепицы: она владеет высокой жесткостью и наделена более гладеньким и скользким покрытием.

Необходимо подчеркнуть, что крышу из металлочерепицы с небольшим углом наклона можно применять только в конкретных условиях климата, другими словами, в регионах, где не падает снега и большого количества дождя. Небольшой угол уклона дает возможность кровле отлично сопротивляться нагрузкам ветра, но существенно повышает снеговые нагрузки, потому что снег не скатывается под своей тяжестью.

Крыша из металлической черепицы с небольшим углом наклона лучше всего важна в территории, для какой свойственно огромное количество солнечных деньков в году. Кровля такого типа имеет меньшую територию, благодаря чему греется намного меньше, а это благотворно проявляется на микроклимате в середине дома. Самый маленький угол уклона предоставляет возможность сэкономить собственные финансы на материале для строительства системы стропил и укладыванию кровельного пирога, потому что их требуется поменьше, чем при сооружении более крутой кровли.

Металлочерепичная кровля с небольшим углом наклона скатов – удобный и выгодный способ благоустройства для южных регионов с маленьким числом среднегодовых осадков.

Если уклон для металлической черепицы будет составлять поменьше установленного изготовителем, это приводит к тому, что покрытие для кровли не может обеспечить прекрасную защиту строения от влажности. Плюс к этому, в регионах с крепкими снегопадами появляется риск падения такой металлочерепичной кровли.

Подбор благоприятного уклона кровли

Чем больше угол ската, тем больше площадь плоскости кровли. Крыша с более крутыми скатами не держит снег и воду на собственной плоскости, осадки с полной отдачей скатываются вниз. Но у большой кровли становится больше парусность, также, при ее сооружении требуется истратить приличное количество материала для кровли и стропильной системы.

Чем выше и круче кровля, тем дорогостоящее обойдется ее строительство и тяжелее монтаж.

Нужно принимать к сведенью, что из-за высокой парусности больших кровель, металлочерепичные крыши с большим углом уклона не рекомендуют возводить в регионах с крепкими ветрами, потому что они быстрее всего не выдержат механической нагрузки.

Уклон кровли из металлической черепицы действует на ее способность сопротивляться нагрузкам. Для крепости крыши с маленьким наклоном может потребоваться более постоянная каркасная рама, которая не только усилит систему стропил, но и повысит прочность покрытия для кровли.

Не обращая внимания на то, что нет конкретных ограничений в применении металлической черепицы для остроконечных кровель, этот материал не как нельзя лучше подойдет для покрытия таких крыш. Если угол ската превосходит 45 градусов, листочки металлической черепицы могут сползать вниз под своей тяжестью. Чтоб этого избежать, при установке листов нужно предусматривать добавочные места крепления материала к каркасу.

Опираясь на итогах испытаний, сделанных изготовителями металлической черепицы и долгом навыке рабочих, можно заявить, что идеальный угол уклона кровли с данным покрытием формирует 22 градуса. С подобной крыши моментально течет вода, на ней не задерживается, накапливаясь до огромный толщины, слой снега. Система кровли с углом уклона в 22 градуса достаточно экономна в монтаже и при этом крепка и отлично выдержит большие нагрузки ветра.

Расчет благоприятного угла уклона крыши – это в конкретной стадии поиск компромиссного решения, в каком будет учтена крепость конструкции кровли, а еще ее соотношение архитектурному образу строения.

Каркас: основные параметры и характеристика

Перед тем, как сделать крышу, необходимо четко представлять, что из себя представляет каркас, отдельные элементы и особенности монтажа.
Основными элементами каркаса считают:

• кровлю,
• обрешетку и контробрешетку,
• стропила,
• коньковый прогон,
• стойки,
• мауэрлат.
• диагональные и раскосые связи.

Стропильную систему подразделяют на два типа:

• висячая – в качестве опоры стропил выступают наружные две стены;
• наслонная – имеет от трех точек опоры на наружных и внутренних стенах.

Типы стропил можно комбинировать: использовать наслонные для частей дома с промежуточными опорами и висячие там, где их нет.

В частном строительстве в основном используют деревянные стропила и обрешетку, выполненные из бруса и доски определенных сечений. Древесина более доступна и обходится дешевле.

Выбор угла наклона

Традиционно двухскатная крыша имеет угол, варьирующийся в пределах 11– 45°.
Для более точного используют данные по следующим параметрам:

• материал для кровли,
• ветровые нагрузки в местности, где строится дом,
• снеговые нагрузки в том же регионе.

Эти факторы учитываются в совокупности, поскольку они взаимосвязаны. Например, большой угол крыши в местности с сильными ветрами:

• требует усиления стропильной,
• площадь кровли получается больше и, соответственно, потребуется больше материала.

Все это в итоге приводит к значительным дополнительным расходам и, возможно, даже отразится на прочности и надежности каркаса. При расчете оптимального угла наклона пользуются специальными картами снеговых и ветровых поясов.

Выполняя расчеты угла наклона двухскатной крыши не надо забывать о теплоизоляционных характеристиках снежного покрова. Не стоит пренебрегать природной теплоизоляцией, которая поможет сохранить тепло при отрицательных температурах, и чересчур большой угол, чтобы скорее избавиться снега с поверхности кровли.

Высота

Таким образом, уклон необходим, чтобы атмосферные осадки на ней не застаивались и, соответственно, не продавливали кровлю. Зная его значение, можно точно рассчитать, на какую высоту должен быть поднят конек крыши.

Если двускатная крыша имееет уклон в 45°, то высота конька составляет половину ширины дома.
Для других углов вычисление этого показателя сводится к умножению половины ширины дома на соответствующий коэффициент.

Например, если ширина дома равна ширине 8 м, а крыша имеет уклон в 40°, расчет проводят следующим образом: 4 х 0,839=3,356, где 4 м – это половина ширины дома, 0,839 – коэффициент подъема, соответствующий 40°.

Как рассчитать площадь: основной расход кровельного материала

При вычислении площади любой крыши:

Для , скаты которой представляют собой параллелограммы, площадь равна:

S общ = 2ab = 2a + 2b, где a и b, соответственно высота и ширина параллелограмма.

После завершения вычислений желательно к получившейся площади прибавлять ее десять процентов – это перекроет возможные погрешности.

Снеговая нагрузка, расчёт

Карта снеговой нагрузки России показывает вес снегового покрова на горизонтальной плоскости. Наибольшее количество снежного покрова приходится на горные районы и центральную часть России.

Карта с зонами снеговой нагрузки РФ Источник dom-krovly.ru

Гарантированно нельзя вычислить минимальный угол наклона крыши из профнастила для схода снега, однако, наклон в 30° и более позволит крыше оставаться чистой уже при среднеинтенсивных осадках.

Взяв для расчёта тверскую область, количество снегового покрова примем 240 кг/м². Данная величина должна быть умножена на поправочный коэффициент µ, учитывающий предполагаемый наклон крыши.

1. Коэффициент µ равен 1 при наклоне менее 25 градусов.
2. Коэффициент высчитывается по формуле (60 – α)*35, если предполагаемый угол от 25 до 60 градусов.
3. Угол крыши в 60 градусов, коэффициент равен 0, давление создаваемое снегом не учитывается ввиду отсутствия задержки снега на поверхности профнастила.

Определившись с углом установки кровли в 30°, давление снежного покрова будет составлять 205 кг/м².

Заключительной частью расчёта угла ската крыши из профнастила является сравнение предельной нагрузки металлического листа профнастила Н60-845-0,8 к суммарной нагрузке создаваемой ветровой и снежной нагрузкой.

Предельная нагрузка, кг/м².	Удельный вес кровельного пирога, кг/м²	Ветровая нагрузка, кг/м².	Снеговая нагрузка, кг/м².	Суммарно, кг/м².
324	58	25,8	205	288,8

Данный расчёт допускает при соблюдении всех выбранных условиях возможность установки профнастила под углом в 30 градусов.

Обобщённо, для большинства территорий Российской Федерации наиболее рациональным может быть постройка крыш с углами скатов от 25 до 40 градусов. Скаты крыш, расположенные в зонах сильных ветров не стоит сооружать с углами более 25 градусов. Оптимальный диапазон начинается от 15 до 25 градусов. Установка скатов с минимальным наклоном крыши из профнастила в зонах сильных ветров может создать подъёмную силу и содрать металлический настил.

Выбор конструкции кровли будет зависеть от уклона крыши Источник zen.yandex.ru

Виды стропильных систем двускатной крыши

Двускатная стропильная система бывает с висячими и наслонными стропилами. Как одна, так и другая схемы могут быть применены для обустройства кровли из металлочерепицы. Чтобы знать, чем они отличаются друг от друга, и из каких элементов состоят, стоит рассмотреть каждую из них. Здесь нужно отметить, что в ниже представленных схемах указаны только лишь основные элементы стропильных систем, но при необходимости они могут быть усилены дополнительными деталями, о которых речь шла выше.

Наслонная стропильная система

Двускатная стропильная система наслонного типа опирается на внутреннюю стену здания

Наслонная стропильная система состоит из следующих основных элементов:

1 – Несущие стены.

2 – Мауэрлат.

3 – Стойка, установленная на лежень.

4 – Стропило.

5 – Обрешетка.

Наслонная система отличается от висячей тем, что устанавливается на строение, имеющее внутренние капитальные перегородки. Капитальные внутренние стены используются для закрепления на них лежня, на который устанавливаются стойки, подпирающие коньковый прогон, с которым скрепляются верхние концы стропильных ног. Затем на стропила фиксируются доски обрешетки.

Эта конструкция более популярна, чем висячая, так как надежна и проста в монтаже.

крепления для стропил

 Висячая стропильная система

Висячие стропила опираются только на боковые стены здания и соединяются на коньке

Схема висячей стропильной системы выглядит так, как показано на иллюстрации, и включает следующие основные элементы:

1 – Несущие стены.

2 – Мауэрлат.

3 – Стропило.

4 – Обрешетка.

5 – Затяжка (ригель).

Висячая система стропил монтируется на две внешние несущие стены, на которые предварительно закрепляется мауэрлат. Этот вариант крыши может быть применен только в том случае, если расстояние между несущими стенами составляет не более 7000 мм, так как кроме них дополнительная опора для стропильной конструкции кровли отсутствует. Такую систему обычно оснащают затяжками, подкрепленными откосами – эти элементы снимут часть нагрузки со стен строения.

Кроме наслонных и висячих систем, существуют комбинированные варианты, которые включают в себя отдельные элементы той и другой конструкции.

Когда стропильная системы будет выбрана, рекомендовано перед покупкой материалов, составить подробный чертеж крыши с проставленными размерами — так будет легче вычислить количество всего необходимого и сумму на их приобретение. Кроме этого, такая схема значительно поможет произвести монтажные работы. Но для того, чтобы составить чертеж, придется провести некоторые расчеты.

Оптимальный угол наклона кровли

Пожалуй, определяющим фактором все же будут погодные, в частности, стоит учесть:

• какое количество осадков выпадает в конкретной местности;
• сколько ясных и солнечных дней;
• насколько обильными бывают снегопады;
• каковы ветровые нагрузки и так далее.

Так, если норма снега в регионе довольно высока, то рекомендуемый угол наклона крыши из металлочерепицы может составлять 45-60 градусов. При таком уклоне снежные массы легко сползают самостоятельно с металлической поверхности и не оказывают существенного давление на строение. Если же наблюдаются постоянные сильные ветра, то следует снизить наклоны скатов, чтобы уменьшить парусность конструкции. В таких условиях значение угла наклона может быть в пределах 10-30 градусов. Однако, в большинстве регионов, чаще всего, наблюдается средний показатель как снежных масс, так и ветровых нагрузок, поэтому уклон крыши будет составлять 30-45 градусов. Узнать точные данные по снеговым и ветровым нагрузкам можно в соответствующих СНиПах, действующих на территории страны или области.

Важно! Оптимальный уклон кровли из металлочерепицы составляет именно 45 градусов, так как при 25-30 градусах даже небольшое количество снега или льда окажут довольно значительное давление, и они будут не в состоянии удаляться со скатов самостоятельно. Если же потребуется снизить данный показатель, то оптимально устанавливать теплый тип кровельной системы или нанимать специальные службы для ликвидации снежных наносов

Чтобы определить правильный максимальный и минимальный уклон кровли из металлочерепицы, одного дизайнерского решения недостаточно

Важно исходить и из всех прочих перечисленных факторов. Плоские крыши строить намного выгоднее, чем делать их острыми

Так как в этом случае возможны минимальные финансовые вложения. Однако, если среди плюсов также можно отметить и то, что на поверхности такой кровли легко устроить отдельное место для отдыха, то к минусам стоит отнести такой нюанс, что многочисленные осадки легко и за короткий срок испортят внешний вид покрытия. Что касается погодных условий, то в целом действовать можно следующим образом: при обилии осадков, как снега, так и дождей, угол наклона кровли из металлочерепицы следует увеличивать. Если же в регионе наблюдаются частые ураганные ветра или просто сильные его порывы, то рекомендуется уменьшить уклон. При этом нежелательно делать крыши с углом наклона менее 14 градусов и более 60 градусов. Конечно, на плоские крыши всегда можно смонтировать дополнительный отток воды, например, засыпав в качестве дренажной системы керамзит, но, зачастую, скатные крыши предоставляют больше удобства, так как позволяют имеющееся подкровельное пространство использовать под чердак для хозяйственных нужд и даже в качестве жилого помещения, подробнее читайте: жилая комната на чердаке.

Также стоит учитывать, что оптимальный наклон крыши из металлочерепицы определяется строительными нормами. То есть производители кровельных покрытий обязаны в инструкции к материалу указать, для какого минимального и максимального угла ската рассчитано данное изделие

Важно понимать, что не может быть идеального угла наклона, и в каждом строительном проекте этот параметр должен быть просчитан отдельно, исходя из условий эксплуатации, типа кровли, конфигурации строения и многих других сопутствующих факторов. Кроме того, опираться стоит и на действующие СНиПы, в которых, например, прописано, что при длине ската в 6 м, допускается делать угол наклона ската, покрываемого черепицей из металла от 14 градусов

Такой низкий показатель связан с тем, что кровли из металлочерепицы отличаются высокой жесткостью и малой шероховатостью, за счет профилирования профиля и гладкого полимерного покрытия, а значит изделие успешно сможет противостоять многим негативным факторам среды, даже не имея оптимального для большинства случаев угла наклона в 45 градусов.

Видео по теме:

Подводя итоги

Делая вывод надо учесть тот факт, что правильно высчитанный наклон скатов крыши сможет уменьшить нагрузку от ветра и сделать максимально наименьшим количество скапливаемых осадков. Но и ещё способствует разумной экономии денежных средств в количестве использованных строительных материалов.

В случае сомнения в собственных силах стоит обязательно обратиться за помощью к настоящим профессионалам, которые смогут оказать качественную и квалифицированную помощь. При попытке сэкономить может получиться так, что некоторые работы будут выполнены с ошибками. В последующем это может привести к аварийным последствиям.