Какой угол должен быть у односкатной крыши?
Как правильно рассчитать угол наклона и высоту односкатной крыши
В мире существуют тысячи архитектурных традиций внешнего вида крыш. В современной архитектуре довольно популярны односкатные формы крыш. Они идеально сочетаются с ландшафтным дизайном и многообразны в исполнении. Модный тренд пришел к нам из Австралии, где отсутствие снега позволяет творить с архитектурой жилых домов все, что диктует фантазия.
Но в снежных регионах России такую крышу нужно строить только с соответствующим уклоном и в правильном направлении. Одним словом, главный параметр функциональности – угол наклона односкатной крыши. Как правильно его рассчитать вы узнаете из нашей статьи.
Содержание
Чтобы у вас было общее представление об односкатных кровлях, посмотрите это видео:
Шаг 1. Рассчитываем постоянные и динамические нагрузки
Первым делом рассчитайте нагрузки на односкатную крышу. Их принято делить на постоянные и динамические. Первые – это вес кровельного покрытия, которое всегда находится на крыше, а также антенны, ТВ-тарелки, дымоход и прочее. Т.е. все то, что будет на кровле и днем, и ночью.
А динамические нагрузки, или, как их еще называют, переменные, – это те, что бывают время от времени: снег, град, человек, ремонтные материалы и инструменты. А еще ветер, который может срывать односкатные крыши ввиду их парусности. Рассмотрим их подробнее.
Снеговые нагрузки
Давление снега также зависит от угла наклона. К примеру, для Московского региона при скате кровли в 30℃ нагрузка составит порядка 130 кг/кв.м.
А если сделать кровлю круче 45°, снег с большой вероятностью не сможет на ней задерживаться, но это зависит от шероховатости кровельного покрытия. Для средней полосы России, где снегопады умеренные, односкатную крышу достаточно делать в пределах 35-30°:
Минимальный угол, который должен быть, чтобы снег смог сходить с односкатной кровли сам – это 15°. А максимальный – 60°, делать крышу более крутой нет смысла.
Ветровые нагрузки
В регионах с сильными ветрами крышу с большим уклоном может легко сорвать. В этом случае плоскость ската лучше обращать к наветренной стороне. Но и слишком пологую кровлю не стоит делать по той же причине.
Комбинированные нагрузки
Обязательно рассчитайте для односкатной крыши такое значение, как сочетание максимально неблагоприятных постоянных и временных нагрузок. Т.е. критическую точку, которую должна выдерживать стропильная система.
К примеру, вам придется в сильную бурю и снегопад выйти на крышу, да не одному, а с помощником. Выдержит ли ваша конструкция одновременно и снег, и ветер, и двух человек? Лучше знать об этом заранее.
Шаг 2. Подбираем уклон крыши
Уклон односкатной крыши – в довольно широком диапазоне: от 6° до 60°. Все зависит от местности, в которой вы собрались строиться: если вам нужно сбрасывать тонны снега с крыши каждую зиму, тогда делайте скат покруче, если планируете защититься от ветра – более пологий. Кроме того, при определенном угле односкатная крыша направляет поток воздуха в нужном направлении, захватывая осадки и отводя их. Помните об этом!
Крутые односкатные крыши
Чем больше угол односкатной крыши, тем быстрее по ней стекает вода. Здесь не будут задерживаться ни листья, ни грязь, а потому само кровельное покрытие прослужит намного дольше. Кроме того, на такой кровле лучше заметна визуальная эстетика выбранной черепицы или металлопрофиля, что часто играет немалую роль для владельцев дома.
Малоуклонные односкатные крыши
Скорость стекающей дождевой и талой воды на малоуклонных скатах намного ниже, а потому есть риск застаивания воды, скопления грязи и застревания льда. На таких кровлях быстро развивается мох и налипает листва. Особенно, если кровельное покрытие шероховатое.
Главное требование к кровле — чтобы вода при таянии снега или после дождя не оставалась на поверхности кровельного материала, а легко скатывалась. Если же она имеет слишком низкий уклон, то влага будет подолгу стоять во всех неровностях и швах. И чем дольше – тем больше у нее шансов проникнуть внутрь и создать много проблем в виде сырости, испортившегося утеплителя и коррозии металлических элементов кровли:
Но есть и свои плюсы: чем меньше угол наклона односкатной крыши, тем более близка геометрия внутренних помещений к традиционному кубу. А, значит, воспринимается легче и используется с большей пользой.
Однако в этом случае нужно тщательно позаботиться о ее гидроизоляции, чтобы талые и дождевые воды не смогли проникнуть в стропильную систему. Необходимы такие кровельные покрытия, как мембраны, рулонная изоляция или цельные листы.
Со стандартным углом наклона односкатная кровля строится так:
Минимальный угол односкатной крыши
Односкатную крышу, угол которой всего 3-5° или совершенно плоскую, нередко делают инверсионной. От обычной кровли она отличается тем, что внутренняя многослойная начинка пирога формируется в строго противоположном порядке. А в качестве кровельного покрытия используют материалы с высокой стойкостью к физическим нагрузкам и к истиранию. На такой кровле часто устраивают веранды, сады или зоны отдыха.
Шаг 3. Определяемся с требованиями к уклону
В функциональном плане односкатные крыши делят на три основных типа: вентилируемые, невентилируемые и комбинированные. Рассмотрим каждый вариант подробнее.
Вентилируемая конструкция
Такие обустраивают в строениях закрытого типа. В качестве вентиляции служат продухи и специальные пустоты между изоляционными слоями, через которые воздух, проходя, захватывает капельки влаги из утеплителя и выносит их наружу.
Если такой вентиляции не обеспечить, тогда влага будет оставаться внутри утеплителя (а она все равно в него попадает, хоть и понемногу), и утеплитель начнет отсыревать, портиться. И в итоге разрушаться будет постепенно весь кровельный пирог.
Невентилируемая конструкция
Этот тип односкатной крыши преимущественно встречается на террасах и хозпостройках. Обычно угол такой крыши находится в интервале всего 3-6°, хотя никаких ограничений к нему нет.
Вентиляция в таких крышах не нужна потому, что воздух в помещении без стен или с часто открытыми широкими дверьми (как в случае с гаражом) и сам хорошо вентилирует, унося на улицу любые водяные пары. Которых, к слову, и так почти не образовываются в подобных постройках:
Шаг 4. Вычисляем точный угол ската
Углом односкатной крыши принято называть угол, под которым стропила и скат крыши наклонены к горизонтальной плоскости потолка. Причем отнеситесь серьезно к этой схеме, если вы хотите обеспечить вашей крыше правильную механическую прочность:
Угол наклона скатов измеряется в процентах и градусах. Но, если с градусами еще более-менее понятно (спасибо школьному курсу геометрии), то что такое проценты? Проценты – это отношение разницы высоты конька и карниза к горизонтали ската, умноженное на 100.
Есть еще один интересный момент: многие архитекторы специально рассчитывают угол односкатной кровли так, чтобы он был равен углу возвышения солнца в данной местности в середине весны. Тогда можно до миллиметра рассчитать, когда и какая будет тень, что важно для планирования террас перед домом и других мест отдыха.
Шаг 5. Ограничиваем круг выбора кровельного покрытия
Свои требования к минимальному и максимальному углу наклона односкатной кровли имеют и современные кровельные материалы:
- Профнастил: min 8°- max 20°.
- Фальцевая кровля: min 18°- max 30°.
- Шифер: min 20°- max 50°.
- Мягкая кровля: min 5°- max 20°.
- Металлочерепица: min 30° — max 35°.
Конечно, чем меньше угол, тем более дешевые материалы вы можете применять: рубероид, профнастил и подобные им.
Вы удивитесь, но специально для малоуклонных кровель сегодня разрабатывают те же виды кровельного покрытия, что обычно используются при наклоне не менее 30°. Зачем? Такова мода в Германии, которая дошла и до нас: односкатная крыша почти пологая, а кровля – стильная. Но как? Просто производители улучшают качество замков, делают больше область нахлеста и тщательнее продумывают защиту от грязи. Вот и все хитрости.
Шаг 6. Определяемся со стропильной системой
А от выбранного угла наклона крыши и планируемых на ее нагрузок определяемся с видом крепления стропил к стенам. Так, всего таких видов три: висячие стропила, наслонные и скользящие.
Висячие стропила
Висячие стропила – единственный вариант, когда соединение должно быть жестким, но для стропил между боковыми опорами нет возможности сделать опору.
Проще говоря, у вас есть только внешние несущие стены, и никаких перегородок внутри. Скажем, это довольно сложная стропильная система, и к ее строительству нужно подходить с ответственностью. Вся проблема в больших пролетов и в давлении, которое оказывается на стены:
Или как в этом проекте:
Наслонные стропила
Здесь уже вся крыша давит минимум на три опоры: две внешние стены и одну внутреннюю. А сами стропила здесь используются плотные, с сечением не менее 5х5 см брусков и 5х15 см стропильных ног.
Скользящие стропила
В этой стропильной системе в качестве одной из опор служит бревно в коньке. И для соединения с ним стропил используются такие специальные элементы, как «скользячки». Это металлические элементы, которые помогают стропилу при усадке стен немного двигаться вперед, чтобы избежать трещин. Совсем немного! И благодаря этому устройству крыша легко переносит даже достаточно ощутимую усадку сруба, без каких-либо повреждений.
Суть проста: чем больше в стропильной системе узлов, тем она гибче и прочнее. Тем больше односкатная крыша способна выдерживать давление веса кровельного покрытия и снега, и при этом не ломаться. Но есть стропильные системы, где соединение вообще статично:
Шаг 7. Вычисляем высоту односкатной крыши
Вот три самых популярных способа точно вычислить нужную высоту будущей крыши.
Способ №1. Геометрический
Односкатная крыша имеет вид прямоугольного треугольника. Длина стропильной ноги в этом треугольнике – гипотенуза. А, как вы помните из школьного курса геометрии, длина гипотенузы равна корню из суммы квадратов катетов.
Способ №2. Тригометрический
Еще один вариант расчета длины стропильных ног такой:
- Обозначим А длину стропильных балок.
- Обозначим Б длину стропил от стены до конька, или длину части стены в этой области (если стены вашей постройки разной высоты).
- Обозначим Х длину стропил от конька до края противоположной стены.
В этом случае Б = А * tgY, где Y – это угол наклона крыши, а длина ската высчитывается так:
Х = А / sin Y
На самом деле все это не сложно – просто подставьте нужные значения, и вы получите все параметры будущей крыши.
Способ №3. Онлайн-калькуляторы
Кстати, рассчитать нужный угол односкатной крыши помогут также современные онлайн-калькуляторы. Обычно их настраивают под действующие СНиПы – «Нагрузка и воздействие» ТКП 45-5.05. Но этот метод можно использовать только как дополнительный.
Вычислили? А теперь переходим к строительству самой крыши:
Надеемся, что вы во всем разобрались легко!
Как правильно рассчитать угол наклона односкатной крыши и чем опасен неверный расчет
18.02.2017 8,554 Просмотров
Односкатная крыша становится все более популярной кровлей в последнее время.
Причин этому несколько, но самыми главными являются выгода в плане небольших финансовых затрат, а также относительной легкостью монтажа.
Важно понимать, что если в доме будет присутствовать односкатная крыша, то одна стена будет значительно выше другой.
Это ведет к увеличению расхода строительных материалов.
Но при этом стропильная система получается очень простой структуры, что особенно заметно при небольших постройках.
Такой тип кровли позволяет защитить постройку от различных негативных проявлений в виде дождя и сильного ветра.
Многие специалисты отмечают, что простота устройства такой кровли позволяет возводить ее даже тем людям, которые не имеют должного опыта в подобного рода работах.
Все, что им нужно — это четкое следование нормам безопасности, а также теоретические знания, касающиеся специфике выполнения работ.
На сегодняшний день, различают два вида односкатных кровельных покрытий:
- Вентилируемые. Такой тип кровли используется в том случае, если объект будет закрытого типа. При этом, значение наклона кровли будет находиться в диапазоне от 5 до 20%. При возведении такого кровельного покрытия оставляется специальный зазор между слоями теплоизоляции и гидроизоляции.
- Не вентилируемые. Данный тип кровли используется для зданий открытого типа, а значение наклона будет составлять от 3 до 6%.
Существуют и комбинированные типы односкатных крыш, когда используются оба варианта, что говорит о широких возможностях при строительстве разного рода объектов. Какие бывают дома с односкатной крышей вы можете увидеть здесь.
Какие силы воздействуют на стропилы и кровельное покрытие?
Перед тем, как приступать к расчету наклона кровли, необходимо понять степень воздействия на кровельное покрытие. Нагрузки бывают двух видов — динамичные и постоянные.
К постоянным нагрузкам относятся те, которые будут воздействовать на кровельное покрытие всегда, вне зависимости от времени года. Сюда относится дымоход, антенна, сам вес кровли и т.д.
Что касается динамичных нагрузок, то это непостоянные величины, т.е. вес, который воздействует на кровлю время от времени. Такое воздействие может оказывать вес человека, который периодически посещает кровлю для проведения каких-либо работ, вес снежных масс и града, воздействие ветра и т.д.
Нагрузка от снежной массы
Если наклон крыши будет составлять 30 0 , то сила воздействия снега будет составлять 50 килограмм на каждый квадратный метр. Если увеличить угол односкатной крыши до 45 0 , то вероятнее всего снег не будет задерживаться на кровле.
Именно поэтому, данное значение следует выбирать, исходя из региона проживания, т.е. ориентируясь на количество выпадаемых осадков.
При этом, если вы хотите, чтобы снег сходил с кровельного покрытия самостоятельно (хотя бы какая-то его часть), то минимальное значение наклона должен составлять 10 0 . Максимальное значение — это 60 0 .
Как бы то ни было, владельцы домов с односкатными крышами каждый год осуществляют самостоятельную уборку кровли от снега, чтобы снизить нагрузку на крышу.
Нагрузка от снега
Нагрузки от ветра
Конструкция односкатной крыши такова, что делают ее всегда низкой частью к подветренной стороне, чтобы снизить нагрузку от ветра.
Нагрузка от ветра
Нагрузки комбинированного типа
Многие люди игнорируют данное обстоятельство, что нередко приводит к неприятным ситуациям. Такой тип нагрузки представляет собой максимальное воздействие, которое оказывается на кровельное покрытие в какой-либо момент.
Представим себе ситуацию, когда на улице снежная буря, т.е. на крышу воздействует одновременно и сильный ветер, и снежная масса. К тому же, человек вынужден лезть на крышу, чтобы поправить антенну или он должен забрать ящик с инструментами, не важно.
Получается, что в дополнение к снегу и ветру прибавляется и вес человеческого тела. Если не учесть данный факт, то кровля может не выдержать.
Зависимость наклона от выбора кровельного материала
Помимо различных атмосферных явлений, на наклон будет влиять то кровельное покрытие, которое использует человек в данном конкретном случае.
Вот минимальные значения для различных материалов:
- Шифер, черепица или любой другой штучный материал может использоваться на крыше, минимальное значение наклона которой составляет 22 0 .
- Если вы применяете рулонные материалы, то тут имеет значение количество слоев. Двухслойное покрытие потребует не менее 15 0 , а если материал будет стелиться в три слоя, то хватит от 2 до 5 0 .
- Если используется профнастил, то минимальный угол наклона должен составлять 12 0 . Если данное значение будет меньшим, то потребуется дополнительная работа в виде проклейки стыков для лучшей герметизации.
- Угол при металлочерепице составляет 14 0 .
- Угол при ондулине ровняется 6 0 .
- Мягкая черепица потребует не менее 11 0 наклона.
Имеется в виду, что если уклон вашей крыши будет меньше минимального параметра, характерного для конкретного материала, то от его использования следует отказаться.
Специалисты рекомендует придерживаться этих параметров, чтобы ни в коем случае не пришлось проводить работы по смене кровельного материала.
Угол наклона в зависимости от кровельного покрытия
Как измерить угол наклона односкатной крыши
Мы уже говорили о том, что при односкатных крышах высота стен будет различная. Именно поэтому, уклон односкатной крыши будет формироваться в момент возведения самих стен, на которые в дальнейшем будет установлена крыша.
Если в вашем регионе наблюдается большое количество снега, то значения должны составлять 45-60 0 . Если вы находитесь в умеренной зоне, то параметры будут следующими — 5-60 0 . Конечно, нужно учитывать также минимальный угол наклона, в зависимости от используемого материала.
Как рассчитать угол наклона односкатной крыши? Строителями в расчетах используется следующая формула:
Lстены = Lдлина * tgQ,
где Lстены — это высота фронтона;
Lдлина — это длина стены;
Q — это угол наклона.
Также необходимо учитывать длины стропил. Рассчитывается она по следующей формуле:
Lстропил = Lстены / sinQ.
Значения синуса и котангенса следует брать из этой таблицы:
Вот примерный расчет. Допустим, мы применяем обычную черепицу, поэтому минимальный угол наклона составляет 22 0 . Берем для расчета 25 0 — значение Q.
Длина стены составляет 7 метров, т.е. Lдлина = 7м.
Lстены = 7 метров * tg25 = 7 * 0,47 = 3,29 метра.
Lстропил = 3,29 / sin25 = 3,29 / 0,42 = 7,83 метра.
Минимальный угол наклона односкатной крыши
На расчет минимального наклона односкатной крыши напрямую влияет уровень осадков, который может быть различным для каждого региона.
Если вы живете в «снежной» местности, то односкатная крыша должна быть достаточно крутой, т.е. в пределах 45 0 .
В таком случае, снег не будет задерживаться на крыше, что значительно снизить нагрузку на кровлю.
Если в вашем регионе снег падает не слишком обильно, то достаточно и 25 0 .
Противоположная ситуация в тех регионах, где наблюдаются сильные ветра. Здесь нужно строить крыши с маленьким наклоном, чтобы нагрузка от ветра была минимальная.
Также большую роль при выборе минимального угла наклона играет тип кровельного материала, о которых мы говорили чуть ранее. Подробнее о минимальном угле и его расчете вы можете прочитать здесь.
Оптимальный угол наклона односкатной крыши из профнастила
Мы уже выяснили, что размер уклона односкатной крыши зависит от количества осадков, выпадаемых в том или ином регионе, а также в типе используемого кровельного материала.
Профнастил является достаточно «вредным» материалом, ведь он обладает множеством слоев с различным размером волн, а также толщиной самого материала.
Согласно СНиП, минимальный уклон для жилых помещений, кровля которых покрыта профнастилом, составляет 12 градусов. Согласно этим же правилам, оптимальный параметр этого наклона должен составлять 20 градусов.
Долгое время односкатные крыши считались уделом гаражей или различных нежилых помещений, но в последнее время ситуация меняется. Многие отмечают тот факт, что при выборе такого типа кровли, внутренний дизайн помещения становится более оригинальным, хоть и более хлопотным по части отделки.
Но это не останавливает тех, кто ценит в своем доме не только надежность, но еще и привлекательный внешний вид.
Определение угла наклона односкатной крыши
Односкатный тип крыш становятся все более популярными. Это обусловлено многими факторами. Среди них низкая цена, высокая практичность, оригинальный внешний вид. Угол наклона у них чаще всего отличен от других типов. Скат меньше. Именно про минимальный угол наклона односкатной крыши, с чем связан расчет и чем ограничивается, будем говорить в этой статье.
Виды односкатных крыш
Классифицировать подобные кровли можно по наличию вентиляции. Исходя из этого бывают следующих типов:
- Вентилируемые. Применяются при строительстве сооружений закрытых типов. Уровень ската будет колебаться в пределах 3-20⁰ . Обустройство вентиляции предполагает наличие пустот в промежутках между гидро- и теплоизоляцией. Она позволяет значительно повысить срок эксплуатации. По бокам сооружения на одном уровне с кровлей обустраиваются отверстия, обеспечивающие постоянный приток воздуха.
- Не вентилируемые. В основном применяются во время строительства террас. Скат составляет 3-6⁰. Сооружение открытого типа требует к себе особого ухода, особенно зимой.
Возможен еще третий вариант, совмещенный. В этом случае наклон односкатной крыши создается минимальный. Достигается экономия материала на строительство. Однако имеются свои недостатки. При обилии снега требуется его постоянная уборка, чтобы снизить нагрузку на кровлю.
Требования СНиП
В требованиях СНиП II-26-76 и обновлении СП 17.13330.2011, определяющих строительство кровель говорится, что наклон плоской крыши обязан быть в пределах 2-12⁰. Можно сделать вывод, что более значение более 12⁰ предполагается для скатных вариантов. Но это не совсем так. Четкого описания угла скатной крыши не имеется. Соответственно требование к 12⁰ не будет обязательным к исполнению. На практике границы между плоскими и скатными определяется на глаз. Прописанных требований не имеется.
Причислить конструкцию к односкатной можно по применяемому материалу. Плоские в основном кроются материалами на основе битума.
Определение оптимального угла
Чтобы рассчитать угол наклона односкатной кровли следует учесть архитектуру сооружения. Оптимальный наклон будет в основном зависеть именно от этого. Для небольших строений она будет более экономичной и будет достаточно ската от 10 до 15 градусов.
С односкатной крышей создать мансарду проблематично. Особенности конструкции накладывают свои ограничения. Полноценно использовать пространство проблемно. Однако, если необходимо помещение чердачного типа, то выполнять склон более 30⁰ не желательно. Даже при наличии пологой кровли с небольшим уклоном 10-20⁰ можно создать несколько помещений с различной высотой потолка. Правильно распределив комнаты можно полноценно эксплуатировать пространство под стропильной системой.
Бывает так, что планировка предполагает наличие этажей, смещенных относительно друг друга. В этом случае для использования мансардного помещения оптимальным будет угол от 20 до 35⁰.
Как рассчитать минимальный уклон?
Факторами, которые будут наибольшим образом влиять на максимальный и минимальный угол, являются требования к кровельным материалам. У каждого из них имеются свои ограничения. Однако односкатная крыша является пологой, поэтому стоит подробнее рассмотреть, как рассчитать угол наклона для минимального уровня.
Рулонные битумные материалы обеспечивают возможность перекрытия любого типа. Имеется лишь ограничение, касающееся максимального значения – 25⁰. На практике с углом более 15⁰ лучше не работать подобными материалами. Работа заметно усложняется. Самыми долговечными являются покрытия, у которых верхние слои покрыты каменной крошкой. В основной своей массе они укладываются путем нагрева на битумную основу.
Для ранее популярного шифера требуется значительный угол. При использовании усиленных листов необходимо наличие наклона от 25⁰, при использовании обыкновенного – от 35⁰. Здесь обратим внимание, что значение нахлеста в верхнем ряде будет приниматься исходя из этого значения. Чем больше, тем значительнее должен быть нахлест.
Еврошифер не требует подобного крутого ската. Укладка допускается от 6⁰. Во время крепления битумного шифера уклон будет оказывать влияние на величину нахлеста и конструкцию обрешетки:
- Скат от 6 до 10 градусов – сплошная;
- От 10 до 15 – по осям шаг 45 сантиметров;
- От 15 и выше – шаг 60 сантиметров.
Металлочерепицу можно укладывать при наклоне от 10⁰. Однако во время работы с углами от 10 до 20 градусов места стыков придется обрабатывать и герметизировать их. Это сложно. Наиболее оптимальным решением будет использование металлочерепицы на конструкциях со значениями от 20 градусов.
С профнастилом можно работать с наклоном от 5 градусов. В этом случае поверхность нахлеста увеличивается, а места стыков уплотняются и герметизируются.
Фальцевая кровля, не зависимо от типа изготовления, может использоваться с углами от 8⁰. Если обеспечивается полноценная гидроизоляция стыков, то наклон можно уменьшать до трех градусов.
Битумная гибкая черепица должна укладываться на сооружениях со скатом от 11⁰. Когда угол составляет до 18 градусов подкладочный слой необходимо выполнять сплошным. Когда более 18⁰ рулоны этого слоя можно раскатывать только по внешним контурам каждой плоскости и в дополнение провести изоляцию отверстий.
Цементная и керамическая черепица может укладываться на крыши с наклоном от 22 градусов. Можно снижать до 10, но под ней придется создавать еще один слой гидроизоляции. На практике редко используется на односкатных кровлях из-за своего веса.
Формула для расчета необходимых значений
Так как односкатные кровли обладают упором на стены, которые находятся на разном уровне высоты, то уклон обеспечивается еще на стадии возведения стен, корректируя высоту. В целом для возведения в строительных правилах принимаются значения 5-60°. В районах, в которых повышенный уровень снежного покрова значения уже варьируются в пределах 45-60°. Во время расчета угла наклона нагрузки от атмосферных осадков учитываться должны обязательно. Особенно это касается односкатных с их нюансами строения и прочности используемых материалов.
В расчетах можно использовать следующую формулу:
L стены =L длина ×tgA,
L стены – значение высоты фронтона;
L длина – значение длины стены;
А – угол наклона
В процессе строительства односкатной крыши нужно рассчитывать длину стропильных ног. Используется следующая формула
L стропил =L стены ÷sinA.
Для определения sinA и tgA следует использовать данные из такой таблицы:
Для примера проведем расчет.
Стена имеет длину 6 метров. Lдлина = 6 метров;
Наклон кровли составляет 25 градусов. А = 25°;
Определяем высоту стены: Lстены=6×tg25°=6×0,47= 2,82 метра;
Определяем длину стропил: Lстропил=2,82÷sin25°=2,82÷0,42= 6,7 метров.
Для того, чтобы получить наиболее достоверные значения к длине стопил нужно прибавить значения свесов. Именно они послужат дополнительной защитой.
Преимущества односкатной крыши
Подобная конструкция обладает большим количеством достоинств. Они вывели эту конструкцию на лидирующие позиции в строительстве сооружений хозяйственного назначения. К ним относятся:
- Простота процесса проектирования;
- Необходимо меньшее количество материалов;
- Простота монтажа;
- Не высокая стоимость возведения;
- Короткий срок возведения.
Недостатки
Однако, естественно, имеются недостатки.
- Во время строительства нет получится обустроить полноценную мансарду;
- Сделать полноценную изоляцию возможности меньше, чем в случае с другим типом. Это объясняется минимальным объемам полезного пространства под кровлей.
Проведение правильного расчета в итоге приведет к созданию здания с наилучшим внешним видом. В основной массе частные застройщики выбирают более высокие варианты, которые способны придать зданию более стройный внешний вид. Да и мансарду более просторную можно обустроить. Однако с финансовой стороны возведение односкатной пологой крыши обойдется намного дешевле, чем остроконечных.
Односкатная крыша.
Одна из самых популярных и простых конструкций крыши – односкатная крыша. При строительстве небольших типов построек у себя дома или же на загородном участке, отличным выбором односкатную крышу делает то, что есть возможность использовать недорогой рубероид в качестве кровли, требуется минимальный расход стройматериалов и простота устройства при монтаже.
Односкатную крышу обычно делают при строительстве небольших хозяйственных построек, гаражей или бань.
Выбор такой конструкции крыши будет наиболее оптимальным решением в том случае, если постройка бани планируется к существующим уже строениям в виде пристройки или же когда на строго определенную сторону требуется организовать сваливание снега с крыши (например, чтобы не сыпался за забор к соседям снег, сваленный с крыши).
Устройство односкатной крыши.
По своему устройству односкатная крыша, имеет из всех типов скатных крыш, пожалуй, наиболее простую конструкцию.
За счет опирания крыши на стены разной высоты, в самом простом случае может осуществляться ее уклон.
Наиболее простая конструкция односкатной крыши – балки из бруса, со стены на стену с обрешеткой и покрытием из рулонных материалов (например, кровельный рубероид), вполне подойдет для бани, которая имеет утепленное потолочное перекрытие.
Угол наклона односкатной крыши.
Исходя из стоимости строительных материалов, материала покрытия, давления ветра, зависящего напрямую от площади парусности крыши и величины снеговой нагрузки, выбирается уклон односкатной крыши.
Конструкции крыши испытывают наибольшую нагрузку в зимний период, от налипающего на нее снега. Поэтому рекомендуется выполнять конструкцию крыши с таким уклоном, чтобы свободно мог скатываться снег. Значительно снижается в этом случае, сечение всех строительных элементов, что удешевляет стоимость постройки.
Необходимо знать в то же время, что в зависимости от угла наклона ската к горизонту, также выбираются различные виды кровли. Если крышу, имеющую уклон в 2-5 градусов или плоскую крышу, можно покрыть несколькими слоями рубероида и простоит она 15-20 лет, то при покрытии такой же точно крыши шифером, она будет протекать.
Как правильно выбрать материал в зависимости от угла наклона, приводится на диаграмме ниже:
Можно не учитывать вес снега, при уклоне крыши в 45 градусов, так как скатываться вниз, он будет сам. Но испытываемая ветровая нагрузка и парусность крыши, при этом сильно возрастает.
Возрастает также и количество необходимых для покрытия крыши кровельных материалов, при увеличении угла наклона ее ската. На покрытие при уклоне в 45 градусов, уже потребуется больше кровельных материалов в 1,5 раза, чем на горизонтальную конструкцию крыши.
Уклон в 10-15 градусов, можно считать для строительства односкатной крыши, покрываемой рубероидом – оптимальным уклоном, также можно использовать при этом уклоне покрытие из металлочерепицы.
Стропильная система односкатной крыши.
В первую очередь, зависит стропильная система односкатной крыши от материала стен и габаритов постройки.
Когда односкатная крыша планируется для покрытия кирпичной постройки, то устанавливают стропила на мауэрлат – брус сечением 100 х 100 или 150 х 150, который уложен на две длинные стены или в случае строительства постройки из бревен, на бревна верхнего венца.
Конструкция стропильной системы будет достаточно простой при размере пролета до 4,5 метров, включая в себя мауэрлат, а также стропила, опирающиеся на него.
Если ширина пролета будет до 6 метров, то в конструкцию добавится подстропильная нога, которая опирается на лежень и служит для придания достаточной несущей способности стропилам.
В конструкции стропильной системы требуется предусмотреть дополнительные схватки и стойки, если постройка планируется большего размера.
Можно произвести выполнение стропильной системы с висячими или наклонными стропилами, если сруб будет из бруса или оцилиндрованного бревна.
Стропильную систему с висячими стропилами очень часто применяют при устройстве двускатных крыш. Можно использовать такую же схему и при строительстве односкатных крыш. Заключается суть висячих стропил в том, чтобы их опереть на горизонтальные балки, выходящие в месте опирания за периметр строения.
Обозначения на рисунке: а — система висячих стропил, б — стропильная система с бабкой и висячими стропилами, в — то же самое, с дополнительной затяжкой. 1 — стропильная нога, 2 — балка чердачного перекрытия, 3 — ветровая связь, 4 — подстропильная нога, 5 — бабка, 6 — дополнительная горизонтальная затяжка.
За счет устройства прохода сквозь верхние венцы сруба деревянных балок, использование системы с висячими стропилами несколько усложнит конструкцию. Но передающиеся от стропильных ног при этом усилия, более равномерно разгружаются и распирающе на стены не действуют.
Как видно, особыми секретами в постройке односкатная крыша не обладает и можно при желании ее выполнить своими руками.
Как подобрать угол наклона для односкатной крыши – формула расчета
Всего несколько лет назад упрощенный вариант кровли в виде одного ската использовался только для вспомогательных построек (беседки, сарая, бани, гаража). Сейчас же владельцы дач предпочитают такой вид крыши для обустройства домов, аргументируя свой выбор практичностью, скоростью монтажа, экономией денежных средств.
Однако решающим фактором остается срок службы конструкции, который зависит от качества материалов и грамотно составленного проекта. Связующим звеном этой цепочки является правильно рассчитанный уклон односкатной крыши. Обо всех нюансах расчета, подбора и важности которого и пойдет речь в статье.
Компоненты кровли
Но прежде чем приступать к математическим расчетам, необходимо понимать, какие составляющие конструкции могут повлиять на конечный результат.
К ее элементам относятся:
- обрешетка (служит основой);
- слой тепло, гидро и пароизоляции;
- стропильная система;
- кровельный материал.
Кроме того, следует учитывать:
- климатические особенности региона;
- предназначение постройки;
- возможные нагрузки;
- прочность используемого материала для настила.
Если же при расчетах оптимального угла наклона односкатной крыши учесть все вышеперечисленные факторы, владельцы смогут продлить срок эксплуатации постройки, сократить расход материалов, тем самым экономя денежные средства.
Поэтому в регионах с большой ветровой и снеговой нагрузкой рекомендуется создавать конструкцию кровли под минимальным уклоном, дабы обеспечить стойкость здания к воздействию внешней среды.
Что нужно не забыть при создании стропильной системы?
Правильный монтаж и сборка каждой части кровли – гарантия надежности устройства на долгие годы.
В сооружении системы стропил стоит учесть несколько важных нюансов:
- В качестве сырья рекомендуется брать хвойное дерево (сосну, ель).
- Лаги следует предварительно обработать специальными влагостойкими и антисептическими растворами.
- Начальный этап монтажа стропил – укладка бруса по всей длине несущей стены (мауэрлат), который крепится анкерными болтами.
- В местах, где будут уложены стропила, нужно не забыть сделать гнезда, предварительно рассчитав их размер.
- Стропила крепятся к мауэрлату и брусу с помощью шиферных гвоздей.
- Если же ширина постройки более 4 м, стропила рекомендуется подпереть, во избежание перекоса.
Важно! Для того чтобы определить верный размер гнезд стоит учесть сечение стропил. Это поможет избежать ненужных зазоров между частями конструкции.
Укладка обрешетки, гидро и пароизоляции
Следующим шагом в создании односкатной крыши станет изготовление обрешетки. Расстояние между досками не должно быть больше 0,15 метра. Их укладка проводится строго перпендикулярно стропильной системе.
Дальше нужно прикрепить строительным степлером пароизоляционную пленку, а уже сверху наносить утеплитель.
Следующим слоем станет настил гидроизоляционного материала. Каждую полосу из рулона желательно делать с нахлестом к другой, а места стыков обработать герметиком.
Заключительные этапы – это расчет угла наклона и настил крыши.
Важно заметить, количество рядов обрешетки зависит от величины постройки и выбранного материала.
Виды односкатных крыш
Существенным преимуществом сооружения является наличие вентиляции кровли. Она представляет собой пустоты между слоями тепло и гидроизоляционных материалов, благодаря чему заметно увеличивается срок службы сооружения.
И зависимости от того, обладает конструкция такой функцией или нет, выделяют 3 типа крыш:
- Не вентилируемые. Нашли свое применение в строительстве веранд, террас. Допустимый угол наклона ската в таких помещениях может колебаться от 3 до 6 процентов.
- Вентилируемые. Подойдут для любых закрытых сооружений. Наклонный угол должен находиться в пределах 5–20%.
- Совмещенный тип. Предполагает как наличие, так и отсутствие проветривания. Главным преимуществом такого варианта считается экономия денежных средств при строительстве сооружения. Однако зимой снеговые нагрузки будут вынуждать хозяев очищать крышу от лишнего веса.
Важно заметить, что в случае с первым вариантом обеспечить проветривание крыши на постоянной основе можно при помощи отверстий, сделанных по бокам постройки на уровне кровли.
Про какие требования нужно не забыть?
Еще на этапе проектирования здания необходимо ознакомится и учесть нормы действующего законодательства относительно важных параметров конструкции.
При возведении верхней части здания за основу следует взять обновленную версию СНиП II-26-76 «Кровли» от СП 17.13330.2011. Где указано, что уклон плоской кровли должен находиться в пределах 2–12 градуса.
Но в то же время действующие нормативы не дают четкого разграничения между плоской и скатной кровлей и конкретные требования относительно уклона последней СНиП не содержит.
Поэтому определить вид кровли и угол ее наклона можно, учитывая выбранный материал, предполагаемую нагрузку и особенности климата.
Оптимальный угол наклона для разных типов конструкций
Хоть и принято считать, что односкатная кровля – это бюджетный вариант перекрытия вспомогательных сооружений (гаража, бани, беседки). Обустройство верхней части дома в такой способ также имеет свои преимущества:
- уменьшается расход материалов;
- сокращается время монтажных работ;
- экономятся денежные средства;
- при этом внешний вид готового здания остается аккуратным.
Однако стоит сказать, что односкатная крыша не подходит для домов, где планируется мансардный или чердачный этаж. Поскольку одна часть здания гораздо выше другой. Если же чердак необходим оптимальным наклоном крыши будет показатель в 30 0 .
Для таких построек, как баня, беседка или веранда угол наклона может колебаться в пределах 10–15 0 .
При строительстве гаража, сарая нужно учитывать разницу в длине подпорок, поэтому допускается значение в 50–60 0 .
Одним из способов определения оптимального угла наклона считается применение строительного уровня с угольной отметкой. Нужно просто приложить его к стропилам и выполнить подсчет величины угла.
Влияние типа материала на угол наклона
Важным фактором в определении правильного положения крыши является выбор материала для настила. К примеру, применяя мягкую кровлю, наклонный угол будет существенно меньше, нежели при перекрытии шифером.
Ондулин и профнастил
В первом и во втором случае показатель наклона может колебаться в пределах от 9 до 25 0 .
Кроме того, профлист можно использовать, если крыша постройки находится под углом от 5 0 . При наклоне более 10 0 , нахлест при укладке материала нужно увеличить, а в стыки нанести уплотнительную ленту.
Однако в варианте с ондулином не рекомендуется превышать показатель в 15 0 , дабы не усложнять процесс монтажа покрытия.
Обязательное условие использования этих видов материалов – это наличие постоянного воздухообмена в подкровельной части крыши.
Шифер
Для этого типа строительных изделий минимальный показатель наклона составляет 20 0 , максимальный – 30 0 .
От величины угла зависит и, каким будет нахлест между листами. Чем больше градус, тем сильнее каждый элемент накладывается друг на друга.
В случае с волнистым шифером, если угол наклона находится в пределах 10 0 , то обрешетка делается сплошной. При показателе выше 15 0 шаг составляет от 45 до 60 см.
Металлочерепица
При укладке под углом от 10 до 20 0 обязательно нужно обработать все стыки герметиком. Если же показатель находится в пределах 20–30 0 , такой надобности нет.
Другие виды
Гибкая черепица используется при наклоне крыши в 11–18 0 .
Для навеса из поликарбоната минимальным уклоном считается угол в 30 0 , а оптимальным показатель в 50 0 .
При использовании сэндвич-панелей для настила кровли необходимо придерживаться минимального уклона в 5 0 .Такой вариант подойдет, если поверхность сделана сплошным пролетом без стыков. В противном случае угол должен быть не меньше 7 0 .
Керамическая черепица применяется, если угол кровли составляет минимум 22 0 . Но поскольку материал имеет большой вес, для настила односкатных крыш используется довольно редко.
Расчет основных показателей
Чтобы узнать точную величину наклона крыши нужно выполнить несколько математических действий, которые не займут много времени.
При этом следует помнить, что поверхность постройки будет иметь вид прямоугольного треугольника, где большая сторона (гипотенуза) – это длина ската.
Поэтому чтобы посчитать размеры кровли, а именно длину ее поверхности (L), нужно использовать формулу: L=LB/sinA, где:
LB – длина стропил;
A – подходящий угол наклона крыши.
Высота стены от стропил до конька (LC) рассчитывается следующим образом:
Тангенс и синус нужного угла можно посмотреть в таблице Брадиса.
А чтобы получить более точный результат специалисты рекомендуют к высоте стропил прибавить длину заднего и переднего свеса.
Все плюсы и минусы односкатной крыши
Среди опытных строителей есть приверженцы и противники такого типа укрытия зданий.
В пользу этого способа стоит сказать следующее:
- Минимальный расход материалов.
- Скорость и легкость монтажа.
- Это отличное решение для помещений с разной высотой стен.
- Экономия денежных средств.
- Сокращение затрат на рабочую силу.
- Эта конструкция устойчива к ветровым нагрузкам.
- Упрощенный вариант проектирования.
- Легко поддается ремонту.
- Такой вид крыши значительно лучше сохраняет тепло, поскольку возможность попадания холодного воздуха внутрь сведена к минимуму.
- Оригинальный внешний вид.
Стоит обратить внимание и на то, что конструкция крыши не позволяет обустроить уютную мансарду или чердак, из-за чего некоторые хозяева отказываются от этого способа настила поверхности дома.
Но если грамотно рассчитать угол наклона, учесть климат региона и вид материала, то односкатная кровля прослужит владельцам долгие годы, радуя преимуществами, и не требуя ремонта.
