Содержание

Уклон кровли в процентах и градусах

Как посчитать уклон кровли в процентах и градусах

Существуют нормативы на уклоны при проектировании различных коммуникаций и сооружений, которыми руководствуются в своей работе архитекторы и строители. Пользоваться можно любыми размерностями, в том числе и градусами. На практике принято крутые склоны обозначать в градусах, а пологие — в процентах и промилле.

Способы вычисления склона в процентах

Единицей измерения крена, в зависимости от его величины, бывают градус, процент, промилле — тысячная доля целого числа: 1‰ = 1/10% = 1/1000 от 1. Физический смысл уклона — отношение перепада высот к длине участка, на котором это наблюдается. По сути — тангенс угла: превышение 12 метров на отрезке дороги в сто метров выражается величиной 0,12 (тангенс) = 12% = 120 ‰. То есть чтобы сделать расчёт уклона в промилле, надо умножить процентный показатель на десять.

При выполнении планировочных работ на земельном участке приходится прибегать к измерениям крутизны косогоров. Сделать это можно несколькими методами:

  1. С помощью нивелира выполняются все необходимые измерения, а потом несложными вычислениями формируется уклон в процентах. Как считать: перепад высот делится на расстояние между точками замеров, и результат умножается на сто процентов.
  2. По плану земельного участка, если на нём вынесены отметки рельефа местности. Разница высот между необходимыми точками считывается с рисунка, а расстояние замеряется масштабной линейкой. Дальнейшие вычисления аналогичны предыдущему способу.

Кровельщики часто сталкиваются с необходимостью определить фактический скат крыши, и знают, как рассчитать уклон с помощью специального инструмента, называемого уклономер. Конструкция приспособления несложная: на рейке закреплена рамка с закреплённым внутри транспортиром и маятником, имеющим груз и указатель. Основу прибора ставят на нижнюю поверхность измеряемого участка кровли, и стрелка обозначит угол.

Определение угла наклона через тангенс

Из тригонометрии известно, что тангенс — дробь, в основании которой прилежащий к углу катет, а поверх — противолежащий (перепад высот). Чтобы определить уклон кровли в процентах и градусах через тангенс, понадобится выполнить замеры:

  • высоты от потолочного перекрытия до конька кровли;
  • расстояния от края ската до проекции верхней линии смыкания двух плоскостей.

Сделав несложные расчёты, получают некоторое значение и по таблице Брадиса или с помощью инженерного калькулятора находят соответствующее число градусов для искомого угла. Как посчитать уклон в процентах — определено выше: высоту конька делят на половину ширины чердачного перекрытия, если скаты равной величины. Или на проекцию каждой из поверхностей кровли, когда размеры сторон различаются. Можно заметить, что это и есть тангенс уже определённого в градусах угла. Чтобы перейти к процентному выражению уклона, надо выполнить действие: значение tg *100, и результат получится в процентах.

Соотношение величин с уклоном крыши

Для каждого кровельного материала установлены допуски по наименьшему уклону. Другие факторы, влияющие на выбор угла скатов крыши:

  • способность комплексно защищать строение от внешних воздействий — техногенных и природных;
  • стойкость к ветровой нагрузке — крутые поверхности увеличивают парусность сооружения, это делает конструкцию уязвимой;
  • преобладание определённых решений архитекторов в отдельных регионах;
  • количество атмосферных осадков и загрязнений — на кровле с большим уклоном груз накапливаться не будет.

Строительные нормы и правила — СНиП II -26−76 регламентируют пологость скатов в процентах. Соотношение процентов и градусов для некоторых углов приведено в таблице.

Какой уклон крыши должен быть у дома?

Обновлено: 30 августа 2019 · Редакция сайта «Крыша-Про»

От чего зависит уклон кровли?

Уклон кровли — это положение плоскости скатов по отношению к горизонтали. Значение, которое определяется при выполнении проектных работ.

Уклон зависит от трех факторов:

  • количество снега в зимний период
  • сила ветра, характерная для данной местности
  • особенности материала кровельного покрытия

Кроме основных критериев, необходимо учитывать дополнительные условия:

  • назначение чердака — будет ли он эксплуатироваться или отапливаться
  • площадь кровли
  • конструкция крыши, количество скатов
  • ориентация дома относительно направления преобладающих ветров

Важным фактором также станет общая высота здания и его месторасположение. Если строительство ведется в регионе с большими перепадами высот и изменчивым рельефом, нагрузки могут быть компенсированы расположенными поблизости холмами или складками. На плоскости все воздействия приобретают максимальное значение.

Особенности

Уклон кровли во многом определяет нагрузку, которую придется выдерживать стенам и фундаменту дома. Основная особенность состоит в том, что все условия выбора противоречат друг другу. Чем меньше угол наклона скатов, тем экономнее расходуются строительные материалы.

При этом, снеговая нагрузка будет максимальной, так как с пологих крыш снег самостоятельно не сходит. Если увеличить угол, появится возможность самостоятельного соскальзывания снеговых масс, но резко увеличится сопротивление ветрам. Это создает немалую опасность, так как снег — явление сезонное, а сильный ветер возможен в любой день года.

Поэтому процесс подсчета оптимального угла наклона представляет собой поиск компромиссного варианта, обеспечивающего минимальные потери по всем позициям.

Существует масса разновидностей конструкции крыш. Они разрабатывались с учетом условий эксплуатации. Для каждого региона есть своя оптимальная форма кровли. Наиболее распространенные виды:

Читать еще:  Ондулин или металлочерепица что лучше

Односкатная крыша

Распространена в южных странах, где никогда не бывает снега. Угол наклона практически отсутствует.

Двускатная кровля

Типичный вариант для европейских и северных стран.

Шатровый тип

Кровля со скатами, сходящимися вверху в одну точку. Наиболее экономичный вариант в отношении количества стройматериалов, но конструкция стропильной системы — одна из самых сложных.

Вариант шатровой крыши, где длинные скаты соединяются в продольную линию.

Сводчатая (купол)

Применялась до появления бетонных плит перекрытия. В настоящее время практически не используется.

Многощипцовая

Сложная и эффектная конструкция с множеством ребер и примыканий.

Все эти разновидности могут иметь разный угол наклона скатов, обусловленный величиной предполагаемых нагрузок и условиями эксплуатации.

Влияние климата

Особенности климата оказывают наиболее существенное влияние на степень наклона скатов. Наиболее важными факторами являются:

  • сила ветра
  • величина снеговой нагрузки

Количество дождевой воды не столь важно, поскольку она сразу же стекает с кровли. Основная проблема — снег. Она создает статичную нагрузку на стропила и всю опорную систему дома в целом.

В приложениях СНиП имеется таблица, показывающая зависимость давления снега от географического расположения региона. В некоторых областях оно доходит до полутонны на квадратный метр кровли, что создает опасную для стропильной системы нагрузку. В таких условиях выбирают увеличенные углы наклона скатов и применяют гладкие кровельные покрытия.

Сила ветра — показатель непостоянный. Однако, сильный порыв может разрушить крышу или сорвать кровельное полотно. Поэтому выбирать слишком крутые углы подъема в регионах с преобладающими сильными ветрами или возможными шквалистыми порывами, нецелесообразно.

При проектировании учитывают максимальные значения, отмеченные в данной местности в течение многолетних наблюдений. В приложениях СНиП есть карта регионов России, объединенных по величине характерных ветровых нагрузок.

Для Подмосковья и Московской области у нас есть готовые решения для следующих районов:

В чем измеряется угол уклона крыши?

В геометрии углы определяются в градусах. Строители определяют уклон кровли в процентах и градусах. Обычно, первые фигурируют в рабочей документации, которая используется на стройплощадке. Вторые являются расчетными единицами и применяются в формулах при проектировании.

Градусы обозначают степень расхождения плоскости ската с горизонтальной плоскостью, а проценты — отношение высоты конька к длине одного ската, умноженное на 100. Определение уклона в процентах облегчает практические работы, так как дает точные значения отрезков, к которым привязываются все опорные конструкции крыши.

Во время работ на площадке сложно использовать транспортир или угольник, но обеспечить заданную высоту конька очень легко. Кроме того, значение угла в процентах и градусах связаны между собой. Зная один параметр, несложно вычислить второй.

У скатных крыш уклон превышает 10°. Если значение меньше, крышу относят к плоским видам. Как правило, они лишены традиционной стропильной системы, роль которой выполняет разуклонка кровли. Такие конструкции актуальны для южных регионов, где единственной необходимостью становится организация стока воды.

Как рассчитать?

Расчет угла наклона скатов представляет собой поиск оптимального значения, обеспечивающего наименьшие нагрузки от снега и ветра. Кроме этого, целью расчетов является снижение количества стройматериалов и создание максимально прочной стропильной системы.

Параллельно с вычислением уклона производят выбор кровельного покрытия, характеристики которого усиливаются при эксплуатации в разных условиях.

В первую очередь выделяют источник наибольшей опасности для стропильной системы и всех опорных конструкций. Это характерные для данной местности факторы — объемы снега, сила ветра. Учитывают также высоту здания (используются специальные коэффициенты) и расположение. Для домов, построенных на открытой местности, климатические воздействия проявляются сильнее, чем для зданий, расположенных в зоне плотной городской застройки.

Самый простой расчет — определение отношения высоты коньковой части кровли к половине ширины дома относительно продольной оси.

Этот способ дает значение в процентах, которые при желании несложно перевести в градусы. Для тех, кому сложно сделать вычисления самостоятельно, существуют специальные таблицы, по которым легко определить показатели данного ската по одному из известных параметров.

Нормативные значения

В первую очередь необходимо определить минимальный уклон кровли, который регулируют требования СНиП или СП. Он выбирается исходя из характеристик выбранного покрытия. Наименьшим допустимым значением считается 1-1,5°.

Внимание! Наиболее распространены значения между 20° и 35°, которые обеспечивают экономию материалов и максимальную прочность конструкции под нагрузками.

В нормативах имеются диаграммы, по которым можно определить оптимальный угол наклона в предлагаемых условиях.

Минимальный уклон кровли для разных материалов

Поверхность разных кровельных покрытий может быть гладкой и шероховатой. Это определяет наиболее подходящий угол наклона. Состояние внешнего слоя материала обеспечивает силу сцепления со снегом, создает возможность удерживать в мелких впадинках частицы влаги. Замерзая, они начинают расширяться и понемногу разрывать полотно.

Внимание! Чем больше шероховатость, тем круче должен быть угол наклона.

В сети есть множество таблиц, демонстрирующих зависимость различных кровельных покрытий и углов наклона. При необходимости можно использовать их для определения минимально допустимых значений. Но использование знаний опытных инженеров может ускорить расчет и упростить выбор нужных параметров кровли.

Видео: выбор формы и габаритов

Как рассчитать минимальный уклон кровли?

Выбирать уклон кровли только исходя из своих эстетических предпочтений было бы несколько опрометчиво. Поскольку надежность и прочность будущей конструкции во многом зависят от правильно рассчитанной величины угла наклона, учитывающей климатические особенности местности. То есть, уклон крыши должен быть оптимальным как с практической, так и с эстетической точки зрения.

То что идеально «плоских» крыш просто не может быть не подлежит сомнению. Ведь должна же дождевая вода каким-то образом отводиться с нее. Поэтому на них делают разуклонку, чтобы получить хотя бы минимальный уклон плоской кровли.

Она обеспечивает возможно эффективный сбор дождевой воды с поверхности кровельного покрытия и направляет ее либо к парапету, либо к внутренним воронкам.

минимальный угол наклона крыши

Минимальный уклон кровли зависит от многих параметров, включая материал гидроизоляционного покрытия, типа самой крыши (стандартная или инверсионная), количества гидроизоляционных слоев и другого.

Читать еще:  Чердачное перекрытие по деревянным балкам

Основные требования, определяющие уклон плоской кровли: СНИП ↑

Каким будет минимальный уклон кровли, в зависимости различных факторов диктуют специальные строительные правила и нормы.

Зависимость угла наклона крыши от гидроизоляции регулирует п. 4.3 СП 17.13330 за 2011 год, согласно которому уклон плоской кровли изменяется в интервале 1,5–10%. Большие углы (до 24%) выполняют крайне редко, поскольку выбор материала для гидроизоляции, который не сползал бы к основанию покатой кровли при повышении температуры, очень затруднителен.

Как правило, кровля с малым уклоном имеет довольно большую площадь поверхности и добиться его идеального значения весьма проблематично. Наверняка останутся участки, где будет застаиваться вода, что может стать причиной износа кровельного материала или протечек. Относительно точно можно выполнить геометрию уклона при помощи стяжки. Возможно также использовать заливку из полистиролбетона или пенобетона. Для повышения прочности поверх уложенного слоя делают уже тонкий слой прочной бетонной стяжки.

В свою очередь, существует конкретная связь между крутизной кровельной конструкции и количеством слоев гидроизоляции. Чем больше она будет, тем вода, естественно, уходит быстрее, а значит, гидроизоляционных слоев потребуется меньше (п. 5.5).

Разуклонку можно легко проверить при помощи ведра с водой. Воду выливают на выбранный участок, если вода практически без остатка отойдет к воронке, значить уклон у плоской крыши достаточный. Аналогичную проверку можно провести на всей поверхности крыши.

На стадии проектирования расчетным путем определяется сколько для данной крыши требуется водоприемных воронок, а уже во время строительства при помощи разуклонок необходимо обеспечить для воды беспрепятственный отток в воронку из любой точки крыши.

Как рассчитать уклон кровли: какой способ лучше ↑

Как известно, помимо плоских (пологих) конструкций существуют также скатные и высокие, а материалов для кровельного покрытия еще больше. Для того чтобы правильно сориентироваться в этом многообразии, согласно СНиП разработаны специальные таблицы и диаграммы, в которых отражается взаимосвязь между крутизной ската и видом крыши.

Уклон крыши определяют следующие параметры:

  • тип и количество материала, предназначенного для покрытия крыши;
  • необходимая защита от ветра и влаги;
  • высота конька для случая ремонта уже существующей кровли.

↑ Как вычислить угол наклона в градусах и процентах

Рассчитать искомый угол крутизны кровли можно различными способами.

Калькулятор для расчета уклона кровли

Пользоваться данным калькулятором предельно просто. По сути любую кровлю можно разделить на обычные двухскатные, в основе расчета которых лежит треугольник. Именно на этом положении и базируется работа калькулятора. Используются следующие параметры:

  • H – высота конька, то есть катет прямоугольного треугольника;
  • W – второй катет, равный половине ширины основания;
  • L – длина стропил, она же – гипотенуза.

Подставив два известных параметра, можно практически сразу определить угол покатости крыши с подобными характеристиками. Кстати, третий параметр вычисляется автоматически. Программное обеспечение калькулятора использует свойства равнобедренного треугольника и простейшие тригонометрические формулы.

Использование угломера

Этот прибор, который называют еще уклономером, имеет незамысловатую конструкцию: несколько реек с нанесенными делениями и маятник. При расчетах главную рейку располагают перпендикулярно к коньку. На необходимый угол на шкале делений показывает указатель маятника. Как видите, ничего сложного.

Формула расчета уклона кровли

И, наконец, требуемую крутизну ската можно рассчитать самому без использования приборов замера ската, математически. Для этого потребуются знать величину

  • вертикальной высоты (H), отмеренной от наивысшей точки ската, обычно это конек, до самой нижней – карниза;
  • заложения – горизонтального расстояния от нижней до проекции верхней точки ската.

Рассчитывают угол наклона кровли в градусах или процентах и обозначают на чертеже буквой «i».

Математически расчет величины крутизны крыши в процентах проводят следующим образом.

i = Н : L, т. е. угол уклона крыши находят из отношения высоты кровли к заложению.

После чего, чтобы получить искомую величину в процентах, значение полученного отношения умножают на 100. Выразить значение наклона в градусах помогает специальная таблица соотношений.

Рассмотрим, как вычислить угол наклона в градусах на конкретном примере.

Получается, что уклон i = 2.5 : 4,5 = 0,55. А после умножения 100 получим, соответственно, 55%.

Теперь можно по таблице перевести полученное значение в градусы, получаем – 29°.

Наименьшую крутизну ската для того или иного кровельного покрытия можно определить из следующего графика.

Допустим, речь идет о листовой стали.

  • Ищем на графике, в какую наклонную линию упирается дугообразная стрелка 10.
  • Точка пересечения наклонной и вертикальной оси дает ответ на поставленный вопрос – самое меньшее 28%.

Если H составляет 3 м, а L – 12 м, тогда i = 50%.

Таким образом, в случае приведенных конструктивных размеров необходима крутизна ската в 50% (или 27 градусов), чтобы был обеспечен нормальный сброс дождевой воды.

Расчёт кровли: как посчитать угол наклона крыши, длину стропил и площадь кровельного материала

При проектировании стропил кровли частного дома нужно уметь правильно рассчитать угол наклона крыши. Как сориентироваться в различных единицах измерения, по каким формулам вести расчёт и как влияет угол наклона на ветровую и снеговую нагрузку крыши, мы и поговорим в этой статье.

Кровля частного дома, возводимого по индивидуальному проекту, может быть очень простой или удивительно причудливой. Угол уклона каждого ската зависит от архитектурного решения всего дома, наличия чердака или мансарды, используемого кровельного материала, климатической зоны, в которой располагается приусадебный участок. В компромиссе этих параметров нужно найти оптимальное решение, сочетающее прочность крыши с полезным использованием подкрышного пространства и внешним видом дома или комплекса построек.

Единицы измерения угла наклона крыши

Угол наклона — это величина между горизонтальной частью конструкции, плитами или балками перекрытия, и поверхностью кровли или стропилами.

В справочниках, СНиП, технической литературе встречаются различные единицы измерения углов:

Ещё одна единица измерения углов — радиан — в таких расчётах не применяется.

Читать еще:  Опора скользящая для стропил

Что такое градусы, все помнят из школьной программы. Соотношение сторон прямоугольного треугольника, который образован основанием — L, высотой — Н (см. на рисунок выше) и настилом крыши выражается, как Н:L. Если α = 45°, треугольник — равносторонний, и соотношение сторон (катетов) равно 1:1. В случае, когда соотношение не даёт чёткого представления о наклоне, говорят о проценте. Это то же отношение, но рассчитанное в долях с переводом в проценты. Например, при H = 2,25 м и L = 5,60 м:

Цифровое выражение одних единиц через другие наглядно изображено на диаграмме ниже:

Формулы для расчёта угла наклона крыши, длины стропил и площади покрытия кровельным материалом

Чтобы легко рассчитать размеры элементов крыши и стропильной системы , нужно вспомнить, как мы решали задачи с треугольниками в школе, пользуясь основными тригонометрическими функциями.

Как это поможет в расчёте крыши? Разбиваем сложные элементы на простые прямоугольные треугольники и находим решение для каждого случая, пользуясь тригонометрическими функциями и теоремой Пифагора.

Проще всего рассчитать односкатную или двускатную крышу. Высота конька и пролёт — величины известные, угол и длина стропил определяются легко.

Чаще встречаются более сложные конфигурации.

Например, нужно рассчитать длину стропил торцевой части вальмовой крыши, которая представляет собой равнобедренный треугольник. Из вершины треугольника опускаем перпендикуляр на основание и получаем прямоугольный треугольник, гипотенуза которого является средней линией торцевой части крыши. Зная ширину пролёта и высоту конька, из разбитой на элементарные треугольники конструкции можно найти угол наклона вальмы — α, угол наклона кровли — β и получить длину стропил треугольного и трапециевидного ската.

Формулы для расчёта (единицы измерения длин должны быть одинаковыми — м, см или мм — во всех расчётах, чтобы избежать путаницы):

Внимание! Расчёт длин стропил по этим формулам не учитывает величину свеса.

Крыша — четырёхскатная, вальмовая. Высота конька (СМ) — 2,25 м, ширина пролёта (W/2) — 7,0 м, глубина наклона торцевой части крыши (MN) — 1,5 м.

Получив значения sin(α) и tg(β), определить значение углов можно по таблице Брадиса. Полная и точная таблица с точностью до минуты представляет собой целую брошюру, а для грубых расчётов, которые в данном случае допустимы, можете воспользоваться небольшой таблицей значений.

Для нашего примера:

  • sin(α) = 0,832, α = 56,2° (получено интерполяцией соседних значений для углов в 55° и 60°)
  • tg(β) = 0,643, β = 32,6°(получено интерполяцией соседних значений для углов в 30° и 35°)

Запомним эти цифры, они пригодятся нам при выборе материала.

Для расчёта количества кровельного материала потребуется определить площадь покрытия. Площадь ската двускатной крыши — прямоугольник. Его площадь — произведение сторон. Для нашего примера — вальмовой крыши — это сводится к определению площадей треугольника и трапеции.

Для нашего примера площадь одного торцового треугольного ската при CN = 2,704 м и W/2 = 7,0 м (расчёт необходимо выполнить с учётом удлинения кровли за пределы стен, принимаем длину свеса — 0,5 м):

  • S = ((2,704 + 0,5) · (7,5 + 2 х 0,5)) / 2 = 13,62 м2

Площадь одного бокового трапециевидного ската при W = 12,0 м, Hс = 3,905 м (высота трапеции) и MN = 1,5 м:

Вычисляем площадь с учётом свесов:

  • S = (3,905 + 0,5) · ((12,0 + 2 х 0,5) + 9,0) / 2 = 48,56 м2

Суммарная площадь покрытия четырёх скатов:

  • SΣ = (13,62 + 48,46) · 2 = 124,16 м2

Рекомендации по наклону крыши в зависимости от назначения и материала

Неэксплуатируемая крыша может иметь минимальный угол наклона 2–7°, что обеспечивает невосприимчивость к ветровым нагрузкам. Для нормального схода снега угол лучше увеличить до 10°. Такие кровли распространены при строительстве хозяйственных построек, гаражей.

Если подкрышное пространство предполагается использовать в качестве чердака или мансарды , наклон одно- или двускатной крыши должен быть достаточно большим, иначе человек не сможет выпрямиться, а полезная площадь будет «съедена» стропильной системой. Поэтому целесообразно применить в таком случае ломаную крышу, например, мансардного типа. Минимальная высота потолков в таком помещении должна быть не менее 2,0 м, но желательно для комфортного пребывания — 2,5 м.

Принимая тот или иной материал в качестве кровельного, необходимо учитывать требования по минимальному и максимальному уклону. В противном случае, возможны проблемы, требующие ремонта крыши или всего дома.

Полученные в нашем примере углы наклона находятся в диапазоне 32–56°, что соответствует шиферной кровле, но не исключает и некоторые другие материалы.

Определение динамических нагрузок в зависимости от угла наклона

Конструкция дома должна выдерживать статические и динамические нагрузки от крыши. Статические нагрузки — это вес стропильной системы и кровельных материалов, а также оборудования подкрышного пространства. Это постоянная величина.

Динамические нагрузки — величины переменные, зависящие от климата и времени года. Чтобы верно рассчитать нагрузки с учётом их возможной сочетаемости (одновременности), рекомендуем изучить СП 20.13330.2011 (разделы 10, 11 и Приложение Ж). В полном объёме этот расчёт с учётом всех возможных при конкретном строительстве факторах в этой статье не может быть изложен.

Ветровая нагрузка вычисляется с учётом районирования, а также особенностей расположения (подветренная, наветренная сторона) и угла наклона крыши, высоты здания. Основу расчёта составляет ветровое давление, средние значения которого зависит от региона строящегося дома. Остальные данные нужны для определения коэффициентов, корректирующих относительно постоянную для климатического района величину. Чем больше угол наклона, тем более серьёзные ветровые нагрузки испытывает крыша.

Снеговая нагрузка, в отличие от ветровой, связана с углом наклона крыши противоположным образом: чем меньше угол, тем больше снега задерживается на кровле, тем ниже вероятность схождения снежного покрова без применения дополнительных средств , и тем большие нагрузки испытывает конструкция.

Подходите к вопросу определения нагрузок серьёзно. Расчёт сечений, конструкции, а значит, надёжности и стоимости стропильной системы зависит от полученных значений. Если вы не уверены в своих силах, лучше заказать расчёт нагрузок у специалистов.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector