Устройство стропильной системы четырехскатной крыши

Гидроизоляция плоской или малоуклонной односкатной крыши

Этот вопрос достаточно важен, поэтому рассмотрим его отдельно. Плоские или почти плоские односкатные крыши, которые обычно застилают рулонными кровельными материалами, требуют усиленной гидроизоляции.

Поэтому для них вначале выполняется первичная гидроизоляция поверх ровной поверхности (плиты или сплошного настила на балках перекрытия), потом монтируется утеплитель под стяжку, далее – еще два или более слоев гидроизоляции.

Необходимый для стока дождевой воды уклон обеспечивается так называемой «разуклонкой», то есть насыпью из керамзита, которая позволяет увеличить толщину стяжки с одной стороны и уменьшить с другой.

Для ремонта или улучшения свойств плоской кровли часто пользуются жидкими битумно-полимерными мастиками, наносимыми в два-три слоя.

Также эти мастики используют для гидроизоляции примыканий кровли, например, к парапету. Однако в целом кровли с уклоном менее 5…10 градусов в одноэтажных частных домах используются редко – климат нашей страны не располагает к подобному стилю застройки. Чаще подобные варианты применяются в многоэтажном строительстве.

При малоуклонных крышах удобна также гибкая черепица. Она укладывается поверх слоя гидроизоляции и дает надежную защиту от атмосферных осадков.

Ломаная или мансардная система

Данный тип кровли обеспечивает максимально просторное жилое помещение за счет излома обоих скатов крыши и формирования двух его плоскостей – боковой и верхней. При этом верхние части выполняются функцию крыши, а боковые дополнительно становятся стенами для мансардного помещения.

Каждая стропильная ферма в данном случае формируется из 4 наслонных стропил, два участвуют в формировании верхней части, два – нижней.

Угол наклона обоих плоскостей ската может быть выбран индивидуально, классическим считается соединение на коньке под углом 120° и нижнего и верхнего этажей под 125-130°.

Рассчитываем его величину

Для односкатной

Поскольку односкатная крыша опирается на стены, имеющие разную высоту, то формирование заданного угла наклона производят, просто поднимая одну из стен.

Проводим вдоль стены перпендикуляр L сд, берущий свое начало в точке, где оканчивается короткая стена и опирающийся на стену, имеющую максимальную дину.

В итоге образуется прямоугольный треугольник.

Для того, чтобы рассчитать длину стороны L bc, надо воспользоваться тригонометрической формулой.

Если длина стены L сд равняется 10 метрам, то, чтобы получить угол наклона 45 градусов, длина стены L bc должна ровняться 14.08 метра.

Для двускатной

Принцип расчета для двускатной крыши похож на предыдущий принцип.

Рассмотрим пример

Катет С – это половина ширины здания.

Катет а – это высота от перекрытия до конька.

Гипотенуза является длиной ската.

Если нам известны любые два параметра, то величину угла наклона можно легко рассчитать с использованием калькулятора.

Если ширина равна 8, а высота – 10 метров, то следует пользоваться формулой:
cos A = c+b

Ширина с = 8/2 = 4 метра.

В итоге формула выглядит так:

cos A = 4/10 = 0.4

По таблицам Брадиса находим значение угла, которому соответствует данная величина косинуса.

Он равняется 66 градусов.

Для четырехскатной

И снова не обойтись без рулетки и таблиц Брадиса.

Зная несколько параметров, можно без проблем вычислить другие.

В том числе и угол наклона четырехскатной крыши.

Следует помнить о том, что все размеры необходимо снимать максимально точно.

А измерить уклон уже построенной крыши поможет специальный инструмент — уклономер.

Ведь если вы ошибетесь, то углы наклона, длины и площади могут быть не верны.

А значит, вы ошибетесь в количестве требуемого материала или прочность кровли окажется ниже запланированной.

Посмотрите видео об уклоне скатов.

Что еще почитать по теме?

Как изготовить самостоятельно?

Так как для кровельных работ не требуется особой техники, они вполне могут быть выполнены самостоятельно.

Работы по возведению кровли можно разделить на три этапа, а именно:

• проектирование;
• возведение стропильной системы;
• кровельные работы.

На этапе проектирования определяют форму крыши и крутизну скатов.

Решающими факторами будут следующие:

• климатические условия: много снега и дождя – скат крутой, сильные ветра – наоборот, пологий;
• вид кровельного материала. Например, при использовании черепицы угол наклона должен быть не менее 22 градусов, потому что иначе дождевая вода будет просачиваться сквозь стыки.

Стропильная система является важнейшей частью крыши и представляет собой систему наклонных реек, называемых стропильными ногами, вертикально расположенных стоек и наклонных подкосов. Стропила обеспечивают устойчивость крыши, придают надежность кровле, перераспределяют нагрузку на все здание. Расположение элементов стропильной системы напрямую связано с формой крыши. У двускатной крыши будет одна стропильная система, у вальмовой – другая.

После того как стропильная конструкция готова, приступают к монтированию кровельного пирога, который является многослойной конструкцией, расположенной непосредственно под кровельным материалом. Кровельный пирог служит для защиты крыши от проникновения влаги, тепловых потерь, не дает образовываться конденсату.

Он состоит из следующих элементов:

• пароизоляция;
• слой утеплителя;
• гидроизоляция;
• контробрешетка;
• вентилируемое пространство;
• обрешетка;
• кровельный материал.

Чтобы правильно смонтировать кровельный пирог следует выполнить определенный алгоритм действий.

• Со стороны чердака степлером к стропилам прикрепляют пароизолирующую мембранную пленку, располагая ее отводящей стороной внутрь чердака. Швы между полотнищами пленки проклеивают скотчем. Это первый слой «пирога».
• Сверху укладывают второй слой – это утеплитель, который лучше выбирать по критерию «в огне – не горит».
• Третий слой – это гидроизолирующая пленка, которой сверху укрывают утеплитель. Ее фиксируют степлером, швы проклеивают скотчем.
• На следующем шаге к стропилам прибивают контробрешетку. Контробрешетка или контрбрус – это брус, обеспечивающий вентилирование крыши. Благодаря контробрешетке между слоем утеплителя и обрешеткой образуется свободное пространство, позволяющее воздуху свободно циркулировать.

• К контрбрусу прибивают обрешетку, то есть доски, к которым будет крепиться кровля. При этом учитывается материал кровли: для гибкой черепицы необходим сплошной настил, для шифера – разреженный.
• Укладывают и закрепляют покрытие, пользуясь инструкцией от производителя.
• Устанавливают вспомогательные кровельные конструкции: снегозадержатели, водостоки.

О том, как осуществить монтаж кровли, смотрите в следующем видео.

Установка и крепление мауэрлата

Существует несколько способов крепления мауэрлата к стенам дома.

Крепление мауэрлата на шпильки

Для крепления мауэрлата на резьбовые шпильки по периметру здания заливается армопояс. По сути, это слой бетона толщиной 25 см и шириной в полную толщину стены. В него обязательно укладывается упрочняющий каркас из стальной арматуры. Для того чтобы залить бетон, нужно установить деревянную опалубку.

Для крепления мауэрлата в армирующий каркас перед заливкой бетона устанавливаются резьбовые шпильки с загнутыми концами

Для крепления мауэрлатного бруса в заливаемую конструкцию надо установить шпильки — металлические стержни с резьбой М12–16 на одном из концов. Их длина выбирается равной толщине бруса, увеличенной на 15–20 см для углубления внутрь бетонной стяжки и ещё на 3 см для образования свободной части над мауэрлатом. Шпильки устанавливаются по краям стен и через каждые 1,5–2 м. Их крепят к армирующему каркасу при помощи электросварки или вязальной проволоки. Основное требование — точное вертикальное расположение каждого крепёжного элемента на одной осевой линии.

Точно выставить шпильки на одной линии можно следующим образом:

1. Изготовить бруски длиной, равной ширине бетонного пояса.
2. В середине каждого из них сделать сквозное отверстие под установку шпильки.
3. В местах установки шпилек уложить шаблон поперёк стены.

4. Вставить шпильки в отверстия и закрепить их к армирующему каркасу.

После установки шпилек в опалубку заливается бетон. Через 7 дней опалубка снимается, а через две недели можно начинать монтаж мауэрлата. Его устанавливают следующим образом:

1. В брусе мауэрлата делаются отверстия под шпильки с учётом расстояния между ними.
2. По краям каждого бруса делаются вырубки в половину толщины для стыковки двух элементов мауэрлатной конструкции. Вырубки могут быть прямыми или под углом.

3. Устанавливаются элементы мауэрлата, которые сверху зажимаются гайками под размер резьбы шпильки. Под гайки укладываются широкие шайбы.

4. Проводится крепление стыков соседних брусов гвоздями или длинными саморезами по дереву.

5. Угловые стыки элементов мауэрлата дополнительно скрепляются металлическими скобами.

Видео: установка мауэрлата на шпильки

Установка мауэрлата на деревянные вставки

Крепление на деревянные вставки используют, если дом возводится из кирпича или бетонных блоков. Для этого в кладку с внутренней стороны или сверху укладываются деревянные пробки из реек 50х50 мм или бруса 100х100 мм. Их длину подгоняют так, чтобы одна пробка входила в кирпичную кладку, заменяя 1,5–2 камня. Пробки устанавливают в стену в процессе кладки кирпича или блоков.

Мауэрлатный брус укладывается на стены и крепится к пробкам металлическими скобами. При этом соседние элементы между собой скрепляются точно так же, как и в предыдущем случае.

Мауэрлат можно крепить при помощи скоб к деревянным пробкам, вставленным в кладку из кирпичей или блоков

Монтаж мауэрлата в кирпичную стену на изогнутые шпильки

Для крепления мауэрлата к кирпичной стене можно использовать Г-образные строительные шпильки, один конец которых согнут под 90°, а второй представляет собой стержень с резьбой. Длина крепежа подбирается так, чтобы шпилька находилась на 40–45 см внутри кладки, проходила через брус мауэрлата и возвышалась над ним примерно на 3 см. Можно использовать стержень без резьбы, тогда после установки мауэрлата его сгибают до верхней плоскости и фиксируют гвоздями.

Шпилька закладывается в кирпичную кладку на глубину 40–45 см и сверху притягивается гайкой или загибается и крепится гвоздями

Места установки и расстояние между крепёжными элементами такие же, как и в первом способе крепления. По сути, этот способ идентичен первому, только выполняется без заливки бетонной стяжки.

Укладка мауэрлата на проволоку

Для крепления на проволоку используются арматурные штыри или шпильки, которые укладываются в кирпичную кладку ниже уровня мауэрлата на 5–6 рядов поперёк стенки. Далее процесс установки мауэрлата производится следующим образом:

1. Когда кладка будет готова, на неё устанавливается мауэрлат.
2. Проволока диаметром 4–6 мм скручивается в два ряда.
3. Один конец проволоки привязывается к торчащей шпильке.

4. Второй конец перебрасывается через мауэрлат и также привязывается к шпильке.

Расчет угла наклона

Кроме минимального угла, есть такое понятие, как оптимальный угол наклона. При нем крыша подвергается минимальным возможным нагрузкам со стороны ветра, снега и т. д. Приведем примеры подобных оптимальных значений:

• В областях с частыми осадками в виде дождя и снега оптимально строить кровлю крутизной 45-60°, так как она быстрее избавляется от осадков, что минимизирует нагрузку на стропильную систему;
• Если крыша возводится в ветреном регионе, то хорошо будет разместить угол ее наклона в промежуток 9-20°. Она не будет играть роль паруса, ловя пролетающий ветер, но и не опрокинется его резкими порывами;
• В областях, где и ветер, и снег бывают регулярно, обращаются к средним значениям в 20-45°. Этот диапазон можно назвать универсальным для скатных конструкций.

Самостоятельное вычисление угла скатов сводится к несложному геометрическому процессу, в основе которого лежит треугольник. Его катеты – высота конька и половина ширины дома, гипотенуза – один из скатов. А угол между гипотенузой и катетом – искомая величина крутизны.

Угол кровли находится в прямой связи с высотой конька. Возможно два варианта расчета этих величин:

Известна высота крыши. Если возникает желание обустроить под кровлей просторную жилую комнату с приемлемой высотой потолка, то высота конька может быть определена заранее. Имея известные два катета, несложно узнать величину искомого угла.

Примем следующие обозначения:

• H – высота конька;
• L – ширина половины дома;
• α – искомый угол.

Находим тангенс нужного угла по формуле:

tg α = H / L

Величину угла по полученному значению узнаем из специализированной таблицы тангенсов.

Заранее определен угол наклона. При желании использовать определенный кровельный материал или в связи с погодными условиями в регионе уклон кровли может быть определен заранее. По его значению можно определить высоту конька дома и проверить – возможно ли создание под этой кровлей жилой комнаты. Для обустройства помещения высота конька должна быть не менее 2,5 м.

Оставляем условные обозначения из предыдущего примера и подставляем известные величины в следующее уравнение:

H = L * tg α

Таким образом, процесс вычисления угла наклона значительно проще и быстрее, чем анализ всех совокупностей для определения его оптимального значения для конкретного региона и здания.

Далее рассмотрим детально для односкатной крыши

В связи с тем, что односкатная крыша опирается на стены, имеющие разную высоту, то расчет заданного угла наклона производят, просто поднимая одну из стен дома.

Проводим вдоль стены перпендикуляр L сд (длина стены дома), берущий свое начало в точке, где оканчивается короткая стена и опирающийся на стену, имеющую максимальную длину.

Для того, чтобы рассчитать длину стороны L bc, следует воспользоваться тригонометрической формулой.

Если длина стены дома L сд равняется 10 метрам, то, чтобы получить угол наклона 45 градусов, длина стены L bc должна ровняться 14.08 метра.

С висячими стропилами

Это системы, у которых стропильные ноги опираются только на наружные стены без промежуточных опор (несущих стен). Для двускатных крыш максимальный пролет составляет 9 метров. При установки вертикальной опоры и системы подкосов увеличить его можно до 14 метров.

Висячий тип стропильной системы двускатной крыши хорош тем, что в большинстве случаев нет необходимости ставить мауэрлат, а это делает установку стропильных ног проще: не нужно делать врубки, достаточно скосить доски. Для связи стен и стропил используется подкладка — широкая доска, которую крепят на шпильки, гвозди, болты, ригеля. При таком строении большая часть распирающих нагрузок компенсирована, воздействие на стены направлено вертикально вниз.

Виды стропильных систем с висячими стропилами для разных пролетов между несущими стенами

Стропильная система двухскатной крыши для небольших домов

Существует дешевый вариант стропильной системы, когда она представляет собой треугольник (фото ниже). Такое строение возможно, если расстояние между наружными стенами не более 6 метров.  Для такой стропильной системы можно расчет по углу наклона не делать: конек должен быть поднят над затяжкой на высоту не менее 1/6 длины пролета.

Но при таком построении стропила испытывают значительные изгибающие нагрузки. Для их компенсации или берут стропила большего сечения или врубку коньковой части делают так, чтобы их частично нейтрализовать. Для придания большей жесткости в верхней части с обоих сторон прибивают деревянные или металлические накладки, которые надежно скрепляют вершину треугольника (тоже смотрите не картинке).

На фото также показано, как дорастить стропильные ноги для создания свеса кровли. Делается врубка, которая должна выходить за пределы линии, проведенной от внутренней стены вверх. Это необходимо, чтобы сместить место надреза и уменьшить вероятность надлома стропила.

Коньковый узел и крепление стропильных ног к подкладной доске при простом варианте системы

Для мансардных крыш

Вариант с установкой ригеля — используется при организации под крышей жилого помещения — мансарды. В этом случае он является основой для подшивки потолка расположенного ниже помещения. Для надежной работы системы такого типа, врубка ригеля должна быть безшарнирной (жесткой). Лучший вариант — полусковороднем (смотрите на рисунке ниже). В противном случае крыша станет неустойчивой к нагрузкам.

Стропильная система двухскатной крыши с приподнятой затяжкой и узел врубки ригеля

Обратите внимание на то, что в этой схеме присутствует мауэрлат, а стропильные ноги для повышения устойчивости конструкции должны выходить за пределы стен. Для их закрепления и стыковки с мауэрлатом делается врубка в виде треугольника

В этом случае при неравномерной нагрузке на скаты, крыша будет более стабильна.

При такой схеме почти вся нагрузка ложится на стропила, потому их необходимо брать большего сечения. Иногда приподнятую затяжку укрепляют подвеской. Это необходимо для предотвращения ее прогиба, если она служит опорой для материалов обшивки потолка. Если затяжка небольшой длины, ее можно подстраховать по центру с двух сторон досками, прибитыми на гвозди. При значительной нагрузке и длине таких страховок может быть несколько. В этом случае тоже достаточно досок и гвоздей.

Для больших домов

При значительном расстоянии между двумя наружными стенами устанавливается бабка и подкосы. Такая конструкция обладает высокой жесткостью, так как нагрузки компенсированы.

Стропильная система двухскатной крыши для большого пролета и узлы врубки конька и стропил

При таком длинной пролете (до 14 метров) сделать затяжку цельной сложно и дорого, потому ее делают из двух балок. Соединяется она прямым или косым прирубом (рисунок ниже).

Прямой и косой прируб для соединения затяжки

Для надежной стыковки место соединения усиливается стальной пластиной, посаженной на болты. Ее размеры должны быть больше размеров врубки — крайние болты вкручиваются в цельную древесину на расстоянии не менее 5 см от края врубки.

Для того чтобы схема работала нормально, необходимо правильно сделать подкосы. Они передают и распределяют часть нагрузки от стропильных ног на затяжку и обеспечивают жесткость конструкции. Для усиления соединений используются металлические накладки

Крепление подкосов для стропильной системы висячими стропилами

При сборке двухскатной крыши с висячими стропилами сечение пиломатериалов всегда больше, чем в системах с наслонными стропилами: точек передачи нагрузки меньше, следовательно на каждый элемент приходится большая нагрузка.

Советы от профи

Специалисты строительной сферы рекомендуют придерживаться следующих рекомендаций:

• кровельный материал выбирают при проектировании стропильной системы;
• выбор кровельного материала зависит от угла наклона кровли;
• крышу, имеющую два или четыре ската, можно накрыть любым кровельным покрытием;
• при покупке кровельных материалов необходимо обязательно взять у продавца инструкцию по монтажу;
• черепицу используют, если значения угла наклона кровли находятся в пределах от 30 до 60 градусов;
• если уклон составляет угол от 8 до 18 градусов, целесообразнее использовать битумные покрытия;

• стальные листы каждые 10 лет необходимо красить. Краска защитит кровлю от коррозии;
• многощипцовые крыши кроют гибкими покрытиями: профнастилом, битумом, металлочерепицей;
• монтаж металлочерепицы начинают с торцовой части крыши. Первые листы крепят к стропилу на один саморез, ввинченный – в сгиб волны. Это обеспечит подвижность листа и позволит его при необходимости выровнять. Металлочерепицу можно монтировать в любое время года;
• все виды шифера укладывают внахлест, используя шарнирное крепление;
• асбестоцементный шифер укладывают независимо от температуры воздуха, в то время как ондулин и шифер ПВХ в мороз приобретают хрупкость;

• для укладки рулонных покрытий необходима сухая, теплая погода;
• мягкую черепицу начинают укладывать от карниза;
• прежде чем начинать укладку кровли из керамической черепицы, будет нелишним сначала потренироваться. Черепичины имеют специальную замковую систему;
• элементы цементно-песчаной черепицы имеют уже готовые отверстия для гвоздей;
• до начала работ необходимо позаботиться об огнезащитной и антисептической пропитке всех деревянных элементов крыши.

Общие правила работы с кровельным материалом представлены следующими:

• нарезка производится на земле. Если все-таки возникла необходимость отрезать материал, уже находясь на крыше, то обязательно убирают опилки;
• перед началом монтажа нужно обследовать плоскость крыши, на которую будет укладываться материал. Она должна иметь ровную и чистую поверхность;
• работы выполняют в мягкой обуви, чтобы чувствовать поверхность;
• до окончательного закрепления на листы наступать нельзя;
• работы начинают с обработки препятствий – дымовых труб, слуховых окон;
• элементы покрытия фиксируют при помощи рекомендованного производителем крепежа.

Как произвести расчет уклона кровли: несколько рекомендаций

Теперь рассмотрим как посчитать угол наклона кровли. Начнем с того, что уклон, как уже отмечалось выше, может измеряться в градусах и процентах. Иногда неопытные застройщики их путают, что приводит к ошибкам в расчетах. А ведь эти значения отнюдь не являются равными. Впрочем, будучи внимательным и пользуясь специальными таблицами, можно произвести быстрый перевод величин.

Соотношение градусов и процентов в уклоне крыши

Градусы,	Проценты, %	Градусы,	Проценты, %	Градусы,	Проценты, %
1	1,7	16	28,7	31	60,0
2	3,5	17	30,5	32	62,4
3	5,2	18	32,5	33	64,9
4	7,0	19	34,4	34	67,4
5	8,7	20	36,4	35	70,0
6	10,5	21	38,4	36	72,6
7	12,3	22	40,4	37	75,4
8	14,1	23	42,4	38	78,9
9	15,8	24	44,5	39	80,9
10	17,6	25	46,6	40	83,9
11	19,3	26	48,7	41	86,0
12	21,1	27	50,9	42	90,0
13	23,0	28	53,1	43	93,0
14	24,9	29	55,4	44	96,5
15	26,8	30	57,7	45	100

#1. Уклон, измеряемый в градусах, есть реальный угол между перекрытием и стропилом. Его можно подсчитать, разделив высоту конька (над плоскостью перекрытия) на половину ширины крыши. Если крыша имеет ломаную форму, то берется часть ширины дома, находящаяся под данным участком крыши. К примеру, дом имеет простую крышу шириной 10 метров. Конек имеет высоту 2 метра. Делаем расчеты. Делим 2 на 5, получив 0,4. В проценты перевести просто: умножим число на 100. Выйдет 40 процентов.

#2. Можно пойти еще более простым путем. Зайдя в интернет, найти онлайн сервис с калькулятором для расчета кровельного уклона (их в Сети предостаточно). Вводим необходимые значения. Это ширина здания и высота конька. Параллельно вам и длину стропил мгновенно подсчитают. Принцип работы подобных калькуляторов основан на том, что, по сути, все крыши состоят из двухскатных, которые рассчитываются как обычный треугольник.

#3. И еще один способ – он годится для тех, кто больше верит своим рукам и глазам, чем расчетам. Надо просто взять и измерить уклон, используя для этого нехитрый прибор – уклономер (иначе, угломер). Сегодня существует множество вариантов исполнения данного прибора, как аналоговых так и цифровых.

Электронный угломер, которым можно измерить угол наклона ската крыши.

#4. Так как ширину дома изменить никак нельзя, то варьировать наклон плоскости крыши можно изменением высоты конька. Естественно, лишь тогда, когда и стены дома, и его фундамент надежны, а их прочность имеет запас. После выбора оптимального для себя уклона застройщик может определить, какой высоты ему нужен конек. В помощь ему имеются специальные таблицы с коэффициентами, на которые следует умножить одну вторую от ширины перекрытия (уклон задан).

#5. На практике высоту конька можно определить достаточно просто. Берем и размечаем две внешние стены дома (вдоль них будет расположен наш скат). Шнур натираем мелом и туго натягиваем между этими метками. Отмеряем у шнура центр, и в этой точке ставим планку. Она должна стоять строго перпендикулярно плоскости перекрытия (для точности проверим это с помощью угольника).

Меняя положение бечевки относительно планки (двигая ее вверх), стараемся достичь нужного нам уклона. Для этого периодически проверяем величину угла от стены. Как только необходимый результат достигнут, ставим отметку на планке. Отпилив этот кусок, делаем шаблон для опор конька. Если же опоры не нужны, то на каждом из торцов крыши определяем высоту стыковки двух стропил, закрепив рейки с натянутым шнуром.

Уклон крыши: расчёт и таблица соотношений проценты-градусы

Уклон крыши

Раздел: Конструкция скатной крыши

Уклон скатов крыши — от чего зависит и в чём он измеряется.

Такой немаловажный для крыши факт — её уклон. Уклон крыши — это угол наклона кровли относительно горизонтального уровня. По углу наклона скатов крыши бывают малоуклонные (пологие), средней наклонности и крыши с крутыми (сильноуклонными) скатами.

Малоуклонная крыша та крыша, монтаж которой осуществляется из расчёта наименьшего, рекомендованного угла наклона скатов. Так для каждого кровельного покрытия есть свой рекомендуемый минимальный уклон.

От чего зависит уклон кровли

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

В чем измеряется угол уклона крыши

Обозначение уклона кровли на чертежах может быть как в градусах, так и в процентах. Уклон крыши обозначается латинской буквой i.

В СНиПе II-26-76, данная величина указывается в процентах ( % ). В данный момент не существует строгих правил по обозначению размера уклона крыши.

Единицей измерения уклона крыши считают градусы или проценты ( %). Их соотношение указаны ниже в таблице.

Уклон крыши соотношение градусы-проценты

градусы	%	градусы	%	градусы	%
10	1,75%	160	28,68%	310	60,09%
20	3,50%	170	30,58%	320	62,48%
30	5,24%	180	32,50%	330	64,93%
40	7,00%	190	34,43%	340	67,45%
50	8,75%	200	36,39%	350	70,01%
60	10,51%	210	38,38%	360	72,65%
70	12,28%	220	40,40%	370	75,35%
80	14,05%	230	42,45%	380	78,13%
90	15,84%	240	44,52%	390	80,98%
100	17,64%	250	46,64%	400	83,90%
110	19,44%	260	48,78%	410	86,92%
120	21,25%	270	50,95%	420	90,04%
130	23,09%	280	53,18%	430	93,25%
140	24,94%	290	55,42%	440	96,58%
150	26,80%	300	57,73%	450	100%

Перевести уклон из процентов в градусы и наоборот из градусов в проценты можно при помощи онлайн конвертера:

Замер уклона крыши

Измеряют угол уклона при помощи уклономера или же математическим способом.

Уклономер — это рейка с рамкой, между планками которой есть ось, шкала деления и к которой закреплён маятник. Когда рейка находится в горизонтальном положении, на шкале показывает ноль градусов.

Чтобы произвести замер уклона ската крыши, рейку уклономера держат перпендикулярно коньку, то есть в вертикальном уровне. По шкале уклономера маятник указывает, какой уклон у данного ската крыши в градусах.

Такой метод замера уклона стал уже менее актуален, так как сейчас появились разные геодезические приборы для замеров уклонов, а так же капельные и электронные уровни с уклономерами.

Математический расчёт уклона

Можно рассчитать уклон крыши не используя геодезические и другие приборы для замеров уклона. Для этого необходимо знать два размера:

• Вертикальная высота ( H ) от верхней точки ската (как правило конька) до уровня нижней (карниза)
• Заложение ( L ) — горизонтальное расстояние от нижней точки ската до верхней

При помощи математического расчёта величину уклона крыши находит следующим образом:

Угол уклона ската i равен отношению высоты кровли Н к заложению L

i = Н : L

Для того, чтобы значение уклона выразить в процентах, это отношение умножают на 100. Далее,чтобы узнать значение уклона в градусах, переводим по таблице соотношений, расположенной выше.

Чтобы было понятней рассмотрим на примере:

Пусть будет:

Длина заложения 4,5 м, высота крыши 2,0 м.

Уклон равен: i = 2.0 : 4,5 = 0,44 теперь умножим на × 100 = 44 %. Переводим данное значение по таблице в градусы и получаем — 240.

Что на него влияет

В зависимости от величины уклона скатов крыши зависит особенность ее эксплуатации.

Принято выделять 4 типа крыш:

• высокие, с углом в 45-60 градусов;
• скатные, с наклоном от 30 до 45 градусов;
• пологие, угол уклона у которых 10-30 градусов;
• плоские. Уклон в 10 градусов и меньше.

На выбор величины этого параметра оказывают влияние, в первую очередь, природные факторы, которые характерны для данной местности.

Ветровая нагрузка

Сильный ветер самое большое давление оказывает на кровли высокие.

Потому что такие кровли из-за большого угла наклона имеют очень большую площадь.

У большой площади поверхности очень высока парусность.

Соответственно, очень велика нагрузка на всю конструкцию стропильной системы.

И если вы решили устраивать именно высокую кровлю с очень большим уклоном, то следует позаботиться и об очень прочном основании.

Однако в районах, где преобладают сильные ветра, небезопасно устраивать и крыши плоские.

При таком типе кровли на нижнюю часть ската будет оказываться повышенное давление при сильном ветре.

И если крепление кровли будет ослабленным, может произойти срыв всей конструкции.

Если же сила ветра невелика, то величина уклона крыши может равняться 30-45 градусов.

Нагрузка снеговая

Если в той местности, где строится дом, в холодное время года снегопад обильный, то следует строить кровлю с большим углом уклона.

В этом случае высокая крыша вне конкуренции.

На кровлях с большим уклоном снег не задерживается.

Именно по этой причине во всех северных странах кровли на зданиях очень высокие (Швеция, Финляндия, Норвегия и пр.).

Чем меньше угол уклона кровли, тем дольше выпавший снег будет находиться на скатах.

Тем больший вес будет воздействовать на всю конструкцию.

Если конструкция стропильной системы сделана с большим запасом прочности, то некоторый слой снега на крыше – это неплохо.

Он обеспечивает небольшую дополнительную теплоизоляцию.

Однако, если конструкция стропильной системы сооружения на большую нагрузку не рассчитана, то могут быть большие проблемы.

Расчет угла кровли в зависимости от снеговых и ветровых нагрузок

Для определения вероятного действия от выпадения осадков на строение (угол наклона двускатной крыши) используется карта снеговых нагрузок Российской Федерации (сопредельных стран).

Карта снеговых нагрузок Российской Федерации

При этом для расчета угла ската кровли используется значение числителя (первая цифра дроби), то есть среднестатистический вес снежного покрова для горизонтальной плоскости. Планируемый угол уклона крыши учитывается коэффициентом µ, составляющим для крыш со скатом:

• менее 25о – 1;
• 25…60о – 0,7 (интерполируется согласно данным, приведенным выше);
• более 60о – не учитывается.

При постройке дома, например, в Подмосковье, здание попадает в третью зону со средней снеговой нагрузкой 180 кг/м.кв. При планируемой кровле с углом наклона в 30о цифру следует умножить на коэффициент 0,7 – итоговое значение составит 126 кг/м.кв.

Для расчета ветровых нагрузок используется аналогичная схема. По карте ветровых нагрузок определяется зона, по месту расположения строения (между зданий, на открытом месте) – тип воздействия ветрового потока. Эти параметры дают начальную формулу, как рассчитать угол наклона крыши.

Карта ветровых нагрузок России

Место расположения здания учитывается коэффициентами из таблицы.

*- Место размещения для дома высотой в 5 м включает область с радиусом 5х30 = 150 м. Таким образом, даже в крупном городе дом, выстроенный в частном районе, будет считаться находящимся в зоне с малоэтажной застройкой.

Упрощенный расчет нагрузки от действия ветра для здания в Подмосковье, распложенного на берегу водоема значительной площади, позволяет получить цифру:

• для зоны 1 (Москва и Подмосковье) среднестатистическая нагрузка составляет 32 кг/м.кв.;
• для ската в 30о, высоты 5…10 м и размещения на открытой местности принимаем коэффициент 1,0;
• конечный результат – 32х1,0 = 32 кг/м.кв.

Однако, помимо обычного воздействия ветра, необходимо учесть его аэродинамическую составляющую.

Иллюстрация – ветровые нагрузки на крышу

В зависимости от преобладающего направления ветрового потока, он будет стремиться сорвать кровлю или «прижать» ее к стропилам. Поэтому с учетом розы ветров рассчитывается усилие для наиболее нагруженных зон и полученное значение применяется для всей конструкции, чтобы унифицировать ее и не использовать в разных зонах стропила различного сечения. Так, с учетом приведенных выше расчетов и планируемой двускатной кровли, принимаем для ветра во фронтон (торец здания) коэффициент -1,4 и умножаем его на номинальное значение ветровой нагрузки: 32х(-1,4) = 44,8 кг/м.кв.

Полученные данные по ветровой и снеговой нагрузке суммируются, при этом знак коэффициента аэродинамического влияния ветра не учитывается. Для расчетного случая итог составит:

126+44,8 = 170,8 кг/м.кв.

Это не превышает допустимой нагрузки на стропильные системы обычной конструкции 300 кг/м.кв., соответственно, крыша с таким углом наклона вполне допустима для данной местности.