3 составляющие для расчёта допустимого уклона кровли из профнастила

Выбираем уклон в зависимости от используемого кровельного материала

Прошли те времена, когда для покрытия использовали всего два вида кровельных материалов: черепицу и шифер.

Сегодня кровельных материалов огромное количество!

Каждый материал имеет свои индивидуальные технические характеристики и это при расчете необходимого значения угла наклона обязательно следует учитывать.

Ведь может произойти так, что понравившийся вам материал по своим параметрам просто не подойдет.

Минимальный угол наклона

Существует понятие минимального значения этого параметра.

Для каждого из материалов этот параметр свой.

И если угол наклона, полученный в результате ваших расчетов, окажется меньше, чем минимальная величина для выбранного вами кровельного материала, то использовать его для устройства кровли нельзя.

В дальнейшем может возникнуть очень много проблем, если нарушить это правило:

• для любых штучных наборных кровельных материалов, таких как черепица или шифер, минимальная величина уклона составляет 22 градуса. Именно при таком значении на стыках не скапливается влага и внутрь крыши влага не просачивается;
• угол наклона для рулонных материалов (рубероид, бикрост и пр.) зависит от того, какое вы планируете укладывать количество слоев. Если три слоя, то уклон может составлять 2-5 градусов. Если же два слоя, то его требуется увеличить до 15 градусов;
• производители профнастила рекомендуют при устройстве кровли из этого материала устраивать угол уклона 12 градусов. Профнастил можно использовать и при меньших значениях, но в таком случае необходимо выполнить проклейку стыков листов герметиком;
• для металлической черепицы значение этого параметра равняется 14;
• для ондулина – это величина в 6 градусов;
• минимальный уклон для мягкой черепицы равняется 11 градусам. Но при этом обязательное условие – сплошная обрешетка;
• для мембранных кровельных покрытий не существует жестких требований по минимальному значению этого параметра.

Это о минимальных величинах.

Дам совет – придерживайтесь этих правил.

Чтобы посреди зимы не пришлось всю кровлю перестилать.

Теперь об оптимальных значениях

Ведь с кровли необходимо как можно скорее снимать нагрузку от воды и снега.

Потому что прочность стропильной системы не беспредельна.

А благодаря большому уклону кровли дождь и снег будут сходить максимально быстро.

Если в регионе, где построен дом, постоянно сильные ветра, то с крышей поступают иначе.

При меньшем наклоне снижается ее парусность.

И не возникает запредельных нагрузок на кровельный материал и стропила.

Также не произойдет срывания крыши при резких порывах ветра.

При этом оптимальный угол уклона кровли равняется 9 — 20 градусов.

Очень часто в регионе есть и снега, и ветер.

Например, Оренбургская область.

В таком случае выбирают среднее значение угла наклона.

Как правило, его величина находится в диапазоне 20 — 45 градусов.

Если вы обратите внимание, большинство скатных крыш имеют именно такое его значение.

Расчет угла наклона крыши

Крыша дома должна быть надежной и красивой, а возможно это при правильном определении ее угла наклона для данного вида кровельного материала. Как рассчитать угол наклона крыши — в статье.

Назначение подкровельного пространства

Перед расчетом угла наклона крыши надо определиться с тем, как будет использоваться чердачное помещение. Если вы планируете сделать его жилым, угол наклона придется делать большим — чтобы помещение было просторнее, а потолки выше. Второй выход — делать ломанную, мансардную кровлю. Чаще всего такую крышу делают из двухскатной, но может она иметь и четыре ската. Просто во втором варианте очень уж сложной получается стропильная система и без опытного проектировщика просто не обойтись, а большинство предпочитает делать все самостоятельно, своими руками.

Чем выше конек, тем больше полезная площадь подкровельного пространства. Но одновременно увеличивается и площадь крыши

При увеличении угла уклона кровли стоит помнить несколько вещей:

• Значительно увеличиваются расходы на кровельные материалы — возрастает площадь скатов.
• На большие скаты сильнее воздействует ветровая нагрузка. Если сравнивать нагрузку на одном и том же доме с углом в 11° и в 45°, во втором случае она окажется больше почти в 5 раз. Чтобы кровля могла противостоять таким нагрузкам, стропильную систему делают усиленную — ставят балки и стропила большего сечения с меньшим шагом. А это — увеличение ее стоимости.
• Если угол наклона ската больше 60°, снеговые нагрузки не учитываются — осадки скатываются и не задерживаются. Но при устройстве ломанной мансардной крыши снеговые нагрузки учитываются при расчете верхней ее части — там плоскости имеют уклон менее 60°.
• Не все кровельные материалы могут использоваться на крутых скатах, так что внимательно сморите на максимальный угол наклона, с которым могут данные крыши использоваться.

Угол наклона отображен через отношение высоты конька и половины ширины здания

Это не значит, что крыши с малым уклоном лучше. Они обходятся по материалам дешевле — меньше площадь кровли, но имеют свои нюансы:

• Требуют мер по снегозадержанию чтобы предотвратить лавинообразный сход снега.
• Вместо снегозадержателей можно сделать обогрева кровли и водосточной системы — для постепенного таяния снегов и своевременного отвода воды.
• При малом уклоне велика вероятность того, что влага будет затекать в стыки. Это влечет за собой усиленные меры по гидроизоляции.

Так что кровли с малым уклоном — тоже не подарок. Вывод: рассчитать угол наклона крыши надо так, чтобы найти компромисс между эстетической составляющей (дом должен смотреться гармонично), практической (при жилом подкровлельном пространстве) и материальной (расходы необходимо оптимизировать).

Угол наклона в зависимости от кровельного материала

Крыша на доме может иметь практически любой вид — может иметь низкие скаты, может — почти отвесные

Важно при этом правильно рассчитать ее параметры — сечение стропильных ног и шаг их установки

Если вы хотите уложить на крышу определенный вид кровельного материала, принимать во внимание надо такой показатель, как максимальный и минимальный угол наклона для данного материала

Расчет угла наклона крыши Чтобы крыша служила долго, надо правильно рассчитать угол наклона крыши. Как это сделать самостоятельно – читайте в статье.

Градусы, проценты и соотношения

Уклон крыши 8°, что соответствует значению 1:7 – это минимальное значение, которое может быть при монтаже профнастила. И после завершения всех работ необходимо тщательно проверить кровлю на предмет вентиляции. Только почему кровельщики в определении угла говорят не только о градусах, но и о процентах и даже коэффициентах? Все это – одно и тоже, разница есть только для проектных документов и при заказе материалов. Мы подготовили для вас таблицу, которая поможет вам разобраться, что к чему:

Теперь давайте разберемся в строительных терминах. Итак:

• Плоскими называют такие крыши, угол наклона которых не превышает 5°.
• Скатными те, которые обычно больше 20°. Естественно, что скатные крыши более водонепроницаемы, а потому и более популярны в частном строительстве.
• Крыши с небольшим углом наклона – до 25°. Здесь уже можно оборудовать чердачные помещения, но без окон.
• Крутые – те, что имеют уклон более 40°. Крутые позволяют обустроить хорошую жилую мансарду, которая не бывает лишней.
• Большим называют тот уклон кровли, который приходится на промежуток 45-60°.
• А вот идеальным на сегодняшний день считается угол уклона крыши 38-45°.

Если вам необходимо построить крышу еще меньшего наклона, тогда профилированный лист уже должен быть внизу кровельного пирога – как перекрытие. Просто меняется принцип конструкции.

Какие силы воздействуют на кровельное покрытие

Крыша любого дома находится под воздействием внешней среды. Она изнашивается от частых дождей, деформируется от значительных перепадов температуры. Дуют ветры, трещат морозы, обжигает горячее солнце, и кровля теряет свои функциональные свойства.

Снег и ветер

Снег не страшен, если не так часто случается. Но если он идет неделю, то образует достаточно тяжелый покров. Если его вес будет в районе 100-500 кг/кв. м., ненадежная крыша может не выдержать такую тяжесть. В России есть районы, где вес снежного покрова доходит до 400 кг/кв. м.

Причиной обвала крыш может стать и высокий коэффициент связывания снежной массы с кровлей. При очень низком уклоне крыши, снег не съезжает на землю, остается на поверхности и слеживается. Это может спровоцировать аварийную ситуацию. А вот крутая крыша подвержена опасному влиянию сильного ветра.

Карта районов снеговой нагрузки

Перепады температуры

Они случаются, как правило, в первые месяцы весны и перед зимними холодами, поздней осенью. Неустойчивая в своем температурном режиме погода позволяет проникать влаге в мелкие поры кровли, где она замерзает и, расширяясь, образует трещины.

Величина града бывает иногда такого размера, что крыши, крытые черепицей или шифером разлетаются на мелкие кусочки. И это не очень приятное атмосферное явления весьма частый гость в России. Засвидетельствованы случаи небывалого размера града — диаметром 10 см.

Солнце

Оно способно не только менять цвет кровельного покрытия, но и разрушать верхний слой, выжигая его. К примеру, черепичные крыши, жаркое солнце может размягчить и оплавить. С потерей верхнего слоя появляются трещины, и кровля постепенно разрушается.

Преимущества профилированного листа для кровли

Профнастил – это современный строительный материал, который используется для покрытия и защиты крыши. Правильный монтаж листов позволяет эффективно защитить помещение от воды и обеспечить отличный внешний вид.

Сейчас этот материал широко применяется в строительстве частных домов и промышленных строений. Он крепится достаточно легко, не утяжеляет кровельную систему и придает ей достаточную жесткость.

Профлист имеет несколько слоев в своей структуре:

• металлическая основа;
• слой цинка (антикоррозии);
• защитный и полимерный слои.

Все это наделяет стройматериал долговечностью и хорошей герметичностью.

Внимание! Металлическая основа имеет специальные бороздки (гидрозатворы), которые защищают продольные соединения от попадания воды.

Профнастил крепится на деревянную обрешетку крыши, шаг которой зависит от наклона: чем больше угол, тем больше и шаг. Например, на пологие кровли принято деревянную обрешетку делать сплошной. Небольшой угол упрощает процесс монтажа, поскольку нет необходимости использовать дополнительное оборудование, то есть пологая кровля позволяет сократить затраты: денежные, трудовые и временные.

Что такое уклон

Уклоном кровли называется угол, который образовывается между кровельным материалом и перекрытием.

Уклон крыши и кровельный материалИсточник stroim-dom.net

В документах он обозначается в процентах или градусах. Вычисляют его математическим делением расстояния от самой вышей точки а пересечении стропил, которая называется коньком на одну вторую всей ширину здания. От уклона кровли зависит:

• каким материалом будет покрываться здание;
• конструкция каркаса кровли и его основных частей;
• насколько крыша сможет противостоять атмосферным явлениям;
• стоимость работы мастеров кровельщиков;
• вес всех используемых слоев.

Минимальный уклон кровли из профлиста

Одной из наиважнейших задач при строительстве кровли из профлиста является выбор правильного уклона. Не все знают, что уклон кровли играет основную роль в ее прочности и степени защиты от атмосферных осадков. Небольшой уклон может пагубно отразится на ее прочности и степени защиты, а слишком большой – на ее ветроустойчивости, а правильно подобрать наклон крыши, не нарушив эстетику и дизайн дома, бывает не просто.

Минимальный уклон кровли зависит от:

• кровельного материала
• прочности стропильной системы
• климатических условий района

Минимальный и оптимальный уклон кровли из профлиста

В таблице указаны минимальный и оптимальный градус наклона для крыши, накрытой профлистом.

Необходимо знать, что при уклоне кровли менее 12 градусов, необходимо проводить герметизацию горизонтальных швов, для того, чтобы предотвратить попадание атмосферных осадков на стыках профлистов.

В следующей таблице указан горизонтальный нахлест при различных углах уклона кровли из профлиста:

Кроме расчета угла кровли, иногда уклон рассчитывают в относительных величинах, далее мы рассчитаем на реальных примерах обе величины.

Как рассчитать уклон кровли по схеме в градусах

Давайте на примере обычной двухскатной крыши рассчитаем угол уклона. На схеме видно, что А – это угол уклона левого ската, а В – второго. Для того, чтобы их рассчитать, нам необходимо знать высоту кровли h и длину горизонтальной проекции скатов с и d.

Если кровля симметрична, то длины с и d будут равны и чтобы их найти, нам необходимо будет длину стены разделить пополам.

Пример расчета угла уклона кровли с помощью схемы

Из моей схемы видно, что кровля у нас симметричная, т.е. углы А и В будут одинаковы. Давайте теперь попробуем рассчитать углы на реальном примере.

Допустим, у нас есть следующие значения:

• Длина стены = 12м
• Высота кровли h = 3м

Теперь необходимо рассчитать с и d. В нашем случае с = d = 12/2 = 6м, то есть с и d у нас по 6 метров.

На схеме мы видим прямоугольный треугольник, и чтобы найти его угол А, необходимо рассчитать тангенс этого угла. Из геометрии помним, что тангенс угла равен отношению противолежащего катета к прилежащему. Противолежащим катетом является высота кровли (h), а прилежащим катетом является (с).

В нашем случае, тангенс угла равен 3/6 = 1/2 или 0,5.

С помощью инженерного калькулятора или таблицы тангенсов вычисляем угол, который в нашем случае будет равен примерно 27 градусов.

Уклон кровли в относительных величинах

Иногда уклон кровли измеряют не в градусах, а в относительных величинах. В этом случае достаточно разделить высоту кровли (h) на горизонтальную проекцию ската (с).

Если взять предыдущий пример, то у нас получится, что уклон равен 1/2. Ну а если необходимо в выразить уклон в процентах, то 0,5 нужно умножить на 100%, и получится 50%.

Достоинства и недостатки различных уклонов кровли из профлиста

При небольшом уклоне, так же как и при большом, у кровли из профлиста будут проявляться свои достоинства и недостатки.

Маленький уклон кровли (12-20градусов)

Достоинства такой кровли:

• ветроустойчивость
• простота монтажа
• небольшой расход материала

Недостатки кровли с маленьким уклоном из профлиста:

• возможность попадания осадков в стыковочных местах
• зимой большая нагрузка от снега
• возможно, придется зимой чистить крышу вручную
• проблематичный мансардный этаж

Большой уклон кровли из профлиста ( >45 градусов)

Достоинства кровли с большим уклоном:

• исключено попадание осадков в стыки профлиста
• увеличенное чердачное пространство
• зимой снег залеживаться на профлисте практически не будет

Недостатки большого уклона кровли:

• неудобство монтажа профлиста
• огромная парусность такой крыши
• постоянное скатывание снега с кровли из профнастила

Минимальный уклон кровли из профлиста Минимальный уклон кровли из профлиста, читайте и подписывайтесь на Stroitelstvo.Guru!

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.

Калькулятор расчета длины стропильных ног

Для расчета длины стропильных ног удобнее воспользоваться специальным онлайн-калькулятором – в сети Интернет есть множество сервисов с подобными возможностями. В его основе заложена известная всем теорема Пифагора, которая позволяет определить длину гипотенузы по известным катетам.

Одним из катетов (для всех типов крыш) является высота конька, конькового уза в шатровой кровле, превышение высоты одного края для односкатных конструкций. Второй катет определяется типом стропильной системы, что детально изображено на рис. 13.

где 1 – односкатная кровля;

2 – двускатная крыша;

3 – вальмовая конструкция;

4 – шатровая стропильная система.

Рисунок 13. Количество и расположение стропил в разных конструкциях крыш

Для расчета нужно выбрать тип кровли, ввести значения высоты конька и ширины здания – все расчеты выполнит онлайн-калькулятор, учитывающий все вышеприведенные зависимости.

Металлочерепица Grand Line Kredo, Полиэстер, мокрый асфальт (RAL 7024) 0,45 ммМеталлочерепица с закругленной формой гребня и мягкими и ровными линиями, отражающими Сред…

От 415 руб/м²Подробнее

Металлочерепица Grand Line Modern, Полиэстер, сигнально-синий (RAL 5005) 0,4 ммМеталлочерепица в профиле Modern, форма которого приближена к классической керамической че…

От 334 руб/м²Подробнее

Металлочерепица Grand Line Classic, Полиэстер, сигнально-синий (RAL 5005) 0,45 ммМеталлочерепица в профиле Classic, форма которого приближена к классической керамической ч…

От 402 руб/м²Подробнее

Металлочерепица Grand Line Classic, Velur20, мокрый асфальт (RAL 7024) 0,5 ммМеталлочерепица в профиле Classic, форма которого приближена к классической керамической ч…

От 782 руб/м²Подробнее

Металлочерепица Grand Line Classic, Полиэстер, зеленый мох (RAL 6005) 0,45 ммМеталлочерепица в профиле Classic, форма которого приближена к классической керамической ч…

От 402 руб/м²Подробнее

Металлочерепица Grand Line Classic, Satin, красное вино (RAL 3005) 0,5 ммМеталлочерепица в профиле Classic, форма которого приближена к классической керамической ч…

От 446 руб/м²Подробнее

Металлочерепица Grand Line Kamea, Полиэстер, красное вино (RAL 3005) 0,45 ммМеталлочерепица в стильном и современном профиле Камея с покрытием Полиэстер с гладкой гля…

От 415 руб/м²Подробнее

Металлочерепица Grand Line Kvinta plus, Полиэстер, зеленый мох (RAL 6005) 0,45 ммМеталлочерепица с симметричным профилем и оригинальными канавками, повышающими жесткость и…

От 424 руб/м²Подробнее

Какие силы воздействуют на кровельное покрытие

Крыша любого дома находится под воздействием внешней среды. Она изнашивается от частых дождей, деформируется от значительных перепадов температуры. Дуют ветры, трещат морозы, обжигает горячее солнце, и кровля теряет свои функциональные свойства.

Снег и ветер

Снег не страшен, если не так часто случается. Но если он идет неделю, то образует достаточно тяжелый покров. Если его вес будет в районе 100-500 кг/кв. м., ненадежная крыша может не выдержать такую тяжесть. В России есть районы, где вес снежного покрова доходит до 400 кг/кв. м.

Причиной обвала крыш может стать и высокий коэффициент связывания снежной массы с кровлей. При очень низком уклоне крыши, снег не съезжает на землю, остается на поверхности и слеживается. Это может спровоцировать аварийную ситуацию. А вот крутая крыша подвержена опасному влиянию сильного ветра.

Карта районов снеговой нагрузки

Перепады температуры

Они случаются, как правило, в первые месяцы весны и перед зимними холодами, поздней осенью. Неустойчивая в своем температурном режиме погода позволяет проникать влаге в мелкие поры кровли, где она замерзает и, расширяясь, образует трещины.

Град

Величина града бывает иногда такого размера, что крыши, крытые черепицей или шифером разлетаются на мелкие кусочки. И это не очень приятное атмосферное явления весьма частый гость в России. Засвидетельствованы случаи небывалого размера града — диаметром 10 см.

Солнце

Оно способно не только менять цвет кровельного покрытия, но и разрушать верхний слой, выжигая его. К примеру, черепичные крыши, жаркое солнце может размягчить и оплавить. С потерей верхнего слоя появляются трещины, и кровля постепенно разрушается.

Рекомендации специалистов по монтажу

При работе с профнастилом следует придерживаться нескольких правил:

Поднимать листы наверх к месту укладки нужно по одному.
Металлическую стружку, которая появляется в процессе вкручивания саморезов, необходимо тут же удалять щеткой, иначе можно повредить полимерный слой, защищающий от коррозии, которая значительно сокращает срок службы материала для оформления крыши.
По поверхности кровли нужно ходить в обуви, имеющей мягкую подошву.
Если при укладке поврежден полимерный слой, эти места необходимо сразу же покрыть специальным составом.
Минимальный наклон кровли из профнастила самонесущего типа составляет 8 градусов.
Листы к обрешетке крепят специальными саморезами с прокладкой. Применять заклепки или гвозди нельзя. Крепежные элементы вкручивают не чересчур плотно.
Чем круче угол наклона навеса из профнастила, тем сильнее влияет на постройку ветровая нагрузка

Но помимо силы ветра следует принимать во внимание его преобладающее направление и среднегодовое количество осадков.