Минимальный угол наклона односкатной крыши из профнастила

Требования к уклонам

Уклон крыши – это угол, который образовывается между стропилами и перекрывающей плоскостью (материалом покрытия кровли).

Фото — Угол наклона крыши

Часто мастера рассчитывают этот показатель при помощи простого уравнения:

i = h / (1/2L)

Здесь мы видим следующие значения:

h – по традиционному определению, это высота, в данном случае, это определение высоты коньковой доски над материалом перекрытия;
L – это расстояние, которое перекрывается данным участком крыши, или другими словами, ширина здания

Важно помнить, что если у Вас ломаная кровля, то данное значение варьируется от одного ската к другому, поэтому расчеты немного усложняются.. Фото — Оптимальные уклоны кровли

Фото — Оптимальные уклоны кровли

Как пример, если Ваш дом шириной 10 метров, а конек высотой 4, то размер наклона кровли будет составлять:

(1/10*2) / 4 = 0,2, либо если нужно преобразовать данное число в проценты, то умножьте его на 100, получится 20 %. Угол также выражается в градусах, от конвертации его значение не меняется и сейчас одинаково популярны все системы. Градусы предпочтительнее использовать, т.к. в них мы видим реальную величину геометрического значения.

Фото — Теорема расчета угла кровли

Чтобы не путаться самому и не усложнять работу строителям (если Вы заказываете услугу у определенной компании), можно воспользоваться нашей таблицей, в которой, зная данные в процентах или градус уклона, Вы можете подобрать соответствующий угол:

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

Крыша должны проектироваться вместе со всем строением, но как Вы понимаете, в процессе строительства, от полученных показаний можно немного отойти. Если возникла такая необходимость, то Вы можете изменить высоту конька для изменения угла уклона. После того, как Вы рассчитали нужный уклон, нужно вычислить, какая высота конька будет для Вас оптимальной. Чтобы узнать это значения, нам опять понадобится таблица, по которой определяют коэффициент высоты коньковой доски:

Градусы уклона крыши	Коэффициент
5	0,8
10	0,17
15	0,26
20	0,36
25	0,47
30	0,59
35	0,79
40	0,86
45	1
50	1,22
55	1,45
60	1,78

Чтобы обработать значение, полученное в таблице, Вы должны умножить градус с половины перекрытия, который выясняли в первой таблице, на коэффициент из второй. Получится величина, которая характеризует высоту конька кровли. Точно такое же действие проводится для определения рекомендуемый высоты конька у односкатной кровли, только в таком случае необходимо рассчитывать брать полную площадь перекрытия.

Если у Вас вальмовая или крыша-конверт, то торцевые стороны меряются от середины, до места, на которое опирается скат. Чтобы вывести высоту конька по определенному участку крыши, необходимо по длине каждой стены, где идет скат кровли, прорисовать специальные метки или установить маяки из гвоздей или шурупов. Желательно располагать их четко по центру стены. Между маяками, которые расположены друг напротив друга, нужно натянуть нить или монтажную ленту.

При помощи метра или уровня находим центр бечевки и монтируем на него тонкую планку, которая по отношению к перекрытию будет расположена под углом 90 градусов. Обязательно проверяйте это уголком, уровнем или строительным транспортиром. После двигая веревку по планке, Вы сможете измерить угол стены, и увидеть, где находится оптимальный уклон крыши. Когда определите место, пометьте его при помощи маркера, мела или гвоздя. Если в этом месте Вы отпилите планку, то у Вас будет готовый шаблон, при помощи которого можно будет нарезать любое количество полностью соответствующих Вашим требованиям коньковых досок.

Фото — Градус крыши и её стиль

Расчет угла наклона крыши – это достаточно сложная и кропотливая работа, даже минимальный недочет может стать причиной плохой вентиляции, стоков вод, разрушения кровельного и подкровельного пространства.Видео: устройство крыши

Подготовка

Работу следует начинать с изучения кровли со стороны эксплуатационных возможностей. Следующий этап – произведение расчетов, с помощью которых определяются с конструкцией, количеством расходных элементов, необходимых материалов.

Первостепенная задача – составление плана строительных работ. Новичку лучше все пункты пошагово записать на бумаге. Один из важных этапов – прорисовка чертежа всей конструкции с указанием размеров, материалов. Скат должен быть подробно проработан на рисунке в нескольких вариантах.

На начальном этапе рассчитывается нагрузка крыши на всю конструкцию в целом. Для расчета применяем две формулы.

• Первая формула: С = A x tg (B). Под С следует понимать высоту стен, В – угол наклона кровельной конструкции, А – размеры верхнего перекрытия.
• Следующая формула для проекта: Е = С/sin (В). Здесь под Е принимают длину стропил, В – угол ската, а С – высота стены.

Средний шаг между стропилами лучше выбрать в интервале от 60-80 сантиметров. При расчетах следует помнить о свесах кровли, которые служат защитой от осадков.

После этого нужно рассчитать общую площадь кровельной конструкции. Зная ее, вычисляем количество всего материала на обустройство. Для этого умножаем длину на ширину кровельной поверхности.

После определения длины ската, стропильного шага также легко выяснить количество древесины, необходимой для работы. Попутно стоит рассчитать количество гидроизоляции, утеплителя. Примерно это будет составлять длину кровли, плюс добавляем 5 процентов про запас. Профлисты приобретаются с тем же расчетом. На один лист кровли берем до 50 саморезов.

Определение угла наклона

В нормах по строительству прописан минимальный угол наклона. Однако это не единственное требование к выбору угла, которое придется соблюдать. Необходимо также ориентироваться на наклон кровельного материала.

Наименьшим углом наклона следует считать такой угол, при котором между гофрами не происходит перелива воды, а на крыше не возникает луж. Необходимо также учитывать тяжесть снега на кровлю, его способность набиваться в кровлю.

Иными словами, для определения оптимального угла наклона учитываются климатические условия, тип стропильной системы, длина крыши, тип кровли

Также берется во внимание высота стен строения. Средний расчет уклона – от 8 до 20 градусов

Если делать совсем небольшой уклон, то необходимо укладывать гидроизоляцию в несколько слоев, а стыки основательно утеплять.

Расчет нагрузки

Важно при расчете угла наклона правильно определить нагрузку на кровлю. Здесь основным моментом считаются климатические условия

Как и вся кровля, профнастил имеет свою парусность. Если местность относится к ветреным районам, то крутой угол делать не стоит.

Опасность представляет снежный покров на профлисте. Часто под тяжестью снега происходит деформация кровельного материала. С другой стороны, если скат не крутой, тогда придется позаботиться о стыках и утеплении.

Проектировка вентиляции

При минимальном уклоне односкатные крыши обычно проектируют без чердачного помещения. Тогда крыша будет вентилироваться за счет наружного воздуха, поступающего сквозь слои утеплителя или через отверстия в панелях. Это является оптимальным вариантом, ведь на кровле будет отсутствовать конденсат.

Одинаково страшны для крыши холод и жара. От воздействия прямых солнечных лучей покрытие тоже стоит защитить. Летом идет мощный нагрев покрытия. Но грамотно уложенная изоляция отражает солнечные лучи, препятствует перегреву.

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.

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.

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).

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.

Расчет постоянных и динамических нагрузок

Определяясь с уклоном односкатной крыши, вначале рассчитывают нагрузки, которые могут на нее приходиться. Бывают они постоянными и динамическими. К постоянным относят массу кровельного покрытия, дымоходы, антенны, тарелки и так далее – так как они всегда являются неотъемлемой частью крыши.

К динамическим или переменным нагрузкам относят такие, которые возникают с некоторой периодичностью. К ним можно отнести: снег, град, присутствие человека со всеми ремонтными инструментами и материалами. К этому еще можно добавить ветер, который способен срывать односкатные крыши из-за парусности кровельного покрытия.

Нагрузки, вызванные снеговыми осадками

Если представить, что угол односкатной крыши будет равняться 30º, в зимнее время на каждый квадратный метр покрытия будет прикладываться усилие в 50 кг. Это все равно, что на каждом квадратном метре будет сидеть по одному человеку.

Если же сделать уклон более чем на 45º, то, скорее всего, на такой крыше снег попросту не сможет задержаться (многое, конечно, зависит от шероховатости кровельного материала). Но для регионов России, расположенных на средней полосе со снегопадами средней интенсивности, достаточно уклона односкатной кровли в 30-35 градусов.

Допустимый минимальный уклон навеса для самостоятельного схождения снега равняется 10º. Максимальный же уклон равен 60º – сооружать крышу с более крутым углом нецелесообразно.

Владельцы односкатных крыш с недостаточным уклоном нередко берутся за лопату. Спасти может лишь площадь покрытия, так как с ее уменьшением, снижается и шанс прогиба кровельного материала.

Ветровые нагрузки

Все обстоит иначе в ветреных районах – с большими углами односкатные крыши из профнастила сооружать – категорически запрещается. К примеру, односкатной крыше с уклоном в 45 градусов приходится сопротивляться силе ветра, превышающей в 5 раз ту, которая действует на скат в 11 градусов. Исходя из этого, имейте в виду, что односкатную крышу сооружать нужно таким образом, чтобы ее низкая часть располагалась к подветренной стороне.

Смешанные нагрузки

Не забудьте дополнительно рассчитать для односкатной крыши и такие показатели, как сочетание кратковременных факторов с негативными непрекращающимися нагрузками. Имеются в виду критические величины, которые могут воздействовать на систему стропил. Многие, как ни странно, довольно часто не учитывают этот фактор, руководствуясь тем, что если крыша выдержит снег, значит, выдержит и любое воздействие ветра.

А представьте, что нескольким людям придется в сильный снегопад под порывами ветра взобраться на крышу. Сможет ли она одновременно выдержать нескольких человек, снежные осадки и сильный ветер? В такие-то моменты и случаются разного рода неприятные происшествия.

Расчет количества металлочерепицы

Для расчета необходимого количества листов материала сначала необходимо определиться с типом профиля и производителем металлочерепицы — необходимы будут точные размеры самого материала, а в каждом профиле они свои. Затем надо произвести точные замеры скатов — длину, высоту, если есть, надо обмерять все выступы или другие декоративные элементы, Которые надо будет обшивать кровельным материалом. Если крыша сложной формы, лучше нарисовать ее план, проставить все размеры и затем садиться за расчеты.

Количество рядов

Металлочерепицу лучше всего искать не в магазинах или на рынках. Желательно выйти напрямую на производителя. Дело не только в цене — она может и не очень сильно отличаться, а в том, что многие цеха/заводы предлагают нарезать листы требуемых размеров. Минимальная высота листа 0,7 м, максимальная — 8 м. То есть, вы можете заказать требуемое количество листов, покрывающих скат крыши от конька до свеса (с учетом карнизного выступа).

Этот вариант хорош тем, что кровля из металлочерепицы не будет иметь горизонтальных стыков, а значит меньше будет шансов на появление течи. Второй плюс — минимальное количество отходов и меньшее количество самого материала (за счет отсутствия горизонтальных перехлестов экономится несколько квадратных метров). Минусы — сложности с доставкой, подъемом длинных листов наверх, неудобная укладка.

Расчет прямоугольного ската кровли

При использовании листов стандартных размеров, высоту ската кровли делят на полезную длину листа. Полученную цифру всегда округляют в большую сторону. Полезная длина получается после того, как от общей длины вычли величину горизонтального перекрытия — от 100 до 200 мм. Чем более пологий скат, тем большее перехлест листов необходим, чтобы осадки не могли попасть в подкровельное пространство. На крышах с углом наклона до 12° один лист перекрывает другой не менее чем на 200 мм, при наклоне от 12° до 30° нахлест составляет 150-200 мм, более 30° — 100-150 мм. От общей длины листа отнимают заданную величину нахлеста, это и будет «полезная длина».

Пример расчета количества рядов металлочерепицы на крыше. Пусть длина ската 4,5 м, полезная длина листа — 2,3 м. Делим 4,5 на 2,3, получаем 1,95, округляем до целого числа — получаем 2 ряда. В данном случае в отходы уйдет лишь небольшая часть одного листа, но бывают случаи, когда отрезается больше половины. Это очень невыгодно, так как больше использовать этот кусок нигде не получиться.

Количество листов в ряду

Берут длину ската и делят на полезную ширину листа. Этот параметр указывается в технических характеристиках к металлочерепице. Чаще всего это 110 см (1,1 м). Полученное число округляем в большую сторону, получаем количество листов в ряду.

Пример расчета листов металлочерепицы в ряду. Пусть длина свеса 8 м, полезная ширина листа 1,1 м. При делении получаем 7,27 штук, но округляем до большего целого и получаем 8 штук в одном ряду. Причем один лист более чем на 2/3 уйдет в отходы.

Особенности вальмовых крыш

У вальмовых крыш скаты имеют треугольную или трапециевидную форму. Тут необходим подбор длины листа — чтобы минимизировать количество отходов.

Пример раскладки листов металлочерепицы на вальмовой крыше

Высота подбирается так, чтобы в отходы уходило не более половины. Вручную это делать довольно сложно, и все равно имеется солидная погрешность — отходов будет на 20-25% больше, чем при расчете с помощью программ. Они обычно есть у продавцов и производителей. Лучше точный расчет предоставить им, а дома предварительно измерять параметры кровли (или вызвать замерщика), а потом попытаться подобрать размеры самостоятельно. Затем можно будет сравнить количество необходимого материала, рассчитанного вами и предложенного.

Определение количества доборных элементов

Кровля из металлочерепицы требует большого количества различных дополнительных элементов (доборов), которые оформляют конек, край свеса, бока ската, проход трубы, ендову (место стыка двух примыкающих скатов крыши).Чем сложнее форма крыши, тем более количество добров требуется. При простой двускатной кровле необходимы будут коньковые элементы и заглушки, карнизные и фронтонные планки. На этом все.

Какие бывают доборные элементы для кровли из металлочерепицы и для чего они необходимы

Несмотря на большое разнообразие доборов, считаются все они одинаково. Берете длину поверхности, на которую из необходимо монтировать и делите на полезную длину элемента. Она обычно стандартна и составляет 1,9 м (общая длина 2 м). Полученный результат округляется в большую сторону.