Как определить уклон кровли в процентах?

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
• Определение угла наклона через тангенс
• Соотношение величин с уклоном крыши

Определение наклона крыши — от чего зависит

Чтобы провести правильный расчет уклона крыши, необходимо учитывать несколько факторов, среди которых сильнее всего выделяются следующие:

1. Ветровые нагрузки. На уклон скатов очень сильно влияет ветер. Чтобы крыша могла нормально сопротивляться его воздействию, нужно правильно подобрать ее угол. При слишком больших углах нагрузка на них будет высокой, но чрезмерное уменьшение угла тоже может быть опасным – пологую кровлю сильным порывом ветра может попросту сорвать.
2. Снеговые и дождевые нагрузки. Со снегом все довольно просто – повышение угла наклона упрощает его схождение с поверхности кровли. При наклоне крыши более 45 градусов снег почти не будет задерживаться на ней. При малом угле наклона кровли может появляться снеговой мешок, который увеличивает нагрузку на крышу. С дождевыми осадками такая же ситуация – если угол наклона кровли будет слишком низким, то вода сможет затекать в стыки или вообще застаиваться на поверхности крыши.

Отталкиваясь от этих факторов, можно рассчитывать угол наклона скатов. Кроме того, перед тем, как рассчитать угол двухскатной крыши, стоит обратить внимание на рекомендуемые показатели: для местности с сильными ветрами подойдет уклон в 15-20 градусов, а в остальных случаях оптимальная величина уклона составляет 35-40 градусов. Разумеется, нужно понимать, что расчет двухскатной крыши индивидуален, и выбирать усредненные показатели просто так нежелательно.

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.

Расчет высоты конька

После того как определились с конструкцией крыши, решили какой материал будет использоваться, учли все климатические условия и определились с наклоном кровли, пришло время узнать как посчитать высоту конька.

Сделать это можно с помощью угольника или математическим способом. Для второго варианта ширину пролета дома (h) делят на 2. Полученное число умножают на относительную величину.

Для ее нахождения используют таблицу, приведенную ниже (рис.4). Как видите, значения расписаны для каждого угла наклона. Чтобы было понятней приведем пример. Ширина здания 6м, уклон крыши 20 градусов. Получаем:

Высота конька 1,08 метров. Используя данную формулу можно узнать уклон крыши (это бывает надо при ремонте уже готовой кровли). Как считать? В обратном порядке.

Угол ската кровли это отношение между высотой конька крыши и половиной заложения.

Что мы получаем: 1,08:3=0,36 умножаем данное значение на 100 и получаем уклон крыши в процентах: 0,36х100=36%, смотрим по таблице и видим: 36%=20 градусов, что и требовалось доказать.

Как рассчитать угол уклона крыши узнали, а как определить эту величину при помощи уклономера, что собой представляет данный инструмент?

Это рейка с прикрепленной к ней рамкой. Между планками располагается ось, к которой прикреплен маятник (два кольца, пластинка, грузик и указатель).

Внутри выреза находится шкала с делениями. При нахождении рейки в горизонтальном положении, указатель совпадает с нулем на шкале.

Чтобы определить угол ската крыши, рейку уклономера держат перпендикулярно коньку (под углом 90 градусов). Указатель маятника покажет искомую величину в градусах. Для перевода в проценты используют выше приведению таблицу (рис.3).

Очень часто, при строительстве крыш, можно услышать словосочетание «разуклонка кровли». Что это такое?

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).

tg(A) = h / c

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

Условия, влияющие на наклон

Уклоны кровли делаются для того, чтобы на крышах не скапливались осадки — как дождевая вода, так и снег. Углы уклона наиболее часто измеряют в градусах, реже в процентах. Согласно действующих норм Российской Федерации, уклон должен измеряются в градусах, однако при строительстве многие для удобства используют проценты (т.к. иногда это удобно, но при этом вся документация ведется в градусах).

Углом наклона кровли называют острый угол, который образуется между скатом и горизонтальной плоскостью. Как несложно догадаться, то крутые крыши имеют больший уклон, чем более плоские. При проверке угла уклона его необходимо измерить при помощи специального инструмента — уклономера. При этом, согласно действующих норм, минимальный уклон скатов крыши должен быть не меньше 14º (для не плоских крыш), а максимально допустимый уклон составляет 45º. СНиП выделяет 4 типа крыш: плоская, скатная, пологая, высокая.

Как уже ясно из описания видов, плоские крыши располагаются не под углом, и максимально допустимый угол их наклона обычно меньше 3º. Для строительства таких крыш применяют бетонные плиты, которые конструктивно не должны устанавливаться под наклоном. Поэтому расчет такого типа крыши далее рассматриваться не будет.

Важно отметить и то, что перевод величины угла из градусов в проценты должен быть выполнен по специальной таблице перевода. Об этом подробнее будет рассказано ниже. После краткого ознакомления с углом наклона кровли и типами кровли, стоит перейти к рассмотрению факторов, которые на них влияют.

Существенное влияние на минимальный уклон кровли оказывает и тип используемого материала, которым покрыта кровля. Это вызвано тем, что практически все материалы имеют свои физико-механические свойства и характеристики, которые необходимо учесть при проектировании крыши.

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:

Какие факторы влияют на выбор наклона кровли?

Несмотря на то что человечество постоянно развивается и уже не зависит от природных обстоятельств, все-таки именно эти условия зачастую влияют на выбор наклона.

Атмосферные осадки, скопление которых грозит провалом крыши или появлением сырости и грибка. Если в данном регионе постоянные дожди, ливни, грозы и снегопады являются обычным делом, то уклон кровли должен быть увеличен. Быстрое избавление крыши от воды — залог долговечности строения.

В регионах с сильными ветрами, например в степях, как никогда важно найти золотую середину. Слишком высокую крышу ветер может попросту завалить, а плоскую — сорвать.

При выборе уклона кровли в обязательном порядке стоит учитывать эти два серьезных фактора. Разобравшись в этом вопросе, дальнейшая работа по настилу будет значительно упрощена.

Влияние кровельного покрытия на расчет угла наклона

Кровельные материалы различаются своей структурой, влияющей на образование определенной степени гладкости поверхности. Чем шершавее структура, тем больше на ней задержится осадков. С выбором покрытия для крыши определяется допустимый уклон кровли.

Металлочерепица

Профнастил

Уклон кровли из профнастила обычно выдерживают 12 о . При уменьшении данного показателя листы укладывают внахлест в две волны. Причем дойдя до минимального значения, делают сплошную обрешетку. Для профнастила допустим наклон от 15 о и выше. Тогда перекрытие уменьшают до 200 мм, а вместе с ним увеличивают шаг обрешетки.

Мягкая кровля

Если говорить о мягкой кровле, то ее производят нескольких видов, отличающихся составляющими материалами:

• Для гибкой черепицы обустраивают сплошную обрешетку из фанеры или листов ОСП. Минимальный наклон скатов для подобной мягкой кровли составляет 11 о .
• Рулонные битумные материалы тоже относятся к мягкой кровле. Для них предпочитаемо значение не больше 2 о , при этом увеличивается число слоев. Если больше двух слоев уложить нельзя, то угол увеличивают до 15 о .
• Ондулин своей формой напоминает традиционный шифер, но по структуре относится к мягкой кровле. Материал выбирают для скатов с малым углом не более 6 о , причем крепят к сплошной обрешетке.

Сильно завышать угол для мягкого покрытия не рекомендуется еще из-за того, что подтаивая на солнце, оно постепенно будет съезжать со скатов.

Асбестоцементный шифер

Традиционный кровельный материал жесткой структуры отличается шершавой поверхностью, хорошо задерживающей снег. Под шифер углы скатов выстраивают с показателем не менее 22 о . При этом усиливают стропильную систему из-за большого веса материала.

Сэндвич панели

Руководствуясь СНиП, сэндвич панели укладывают под уклоном 5 о с условием целостности покрытия. При наличии стыков по длине или встроенных окон, угол увеличивают от 7 о и больше.