Как подобрать угол наклона для односкатной крыши – формула расчета

Крыша является конструктивным элементом постройки, который защищает ее от влияния внешних факторов. Кровля должна эффективно противостоять атмосферным осадкам в форме града, дождя, снега, шквального ветра и разрушительного урагана.

Общие сведения

Углом наклона крыши называется угол, под которым скат пересекает горизонтальную плоскость. Как правило, он находится в пределах 0-45 градусов.

Углом наклона α называется угол, под которым скат пересекает горизонтальную плоскость

Общие сведения

Надо сказать, что этот параметр не всегда обозначают в градусах. В строительной литературе можно увидеть его обозначение в виде соотношения сторон, к примеру, 1:3. Такое обозначение показывает отношение проекции ската L на горизонтальную плоскость к высоте коньки H.

Еще одно распространенное измерение — это проценты. Чтобы узнать уклон в процентах, нужно найти результат деления дроби, о которой я рассказал, и умножить полученное значение на 100.

Формула для вычисления угла наклона крыши

На практике используются два метода, по которым можно рассчитать уклон кровли: непосредственно измерить или вычислить, применив математический расчет. Первый случай должен использоваться с уже установленными стропилами. Для этого потребуется измерить высоту конька, длину стропила и длину его проекции на горизонтальное основание. Затем на бумаге рисуем прямоугольный треугольник, катеты которого пропорциональны высоте конька и проекции стропила, а гипотенуза – длине стропила. Измеряя с помощью транспортира, какой угол между гипотенузой и катетом, соответствующим проекции стропила, получаем искомый уклон в градусной мере.

Выбирая угол уклона кровли, следует учитывать возможную снеговую нагрузку.

Также для определения угла наклона уже сооруженной стропильной системы могут быть использованы следующие строительные инструменты:

  • специальные строительные уровни;
  • электронные датчики уклона;
  • инклинометры.

Математические методы позволяют выполнить расчет уклона кровли по специальным формулам, требующим некоторых исходных параметров. Например, формула, по которой можно вычислить процентное соотношение угла уклона, следующая: h/b*100%, где h – высота конька (м), а b – длина проекции стропила на горизонтальную плоскость (м). Для того чтобы рассчитать соответствующее значение в градусах, рассмотрим отношение h/b: оно представляет собой тангенс угла, который необходимо узнать. Поэтому для расчета градусной меры этого угла следует вычислить арктангенс h/b. Для односкатных крыш (уклон в одну сторону) b будет равна длине ширины строения, а для двухскатных симметричных (одинаковый уклон в обе стороны) – половине ширины строения. В случае крыш сложной формы длина проекции правильно определяется до точки вертикальной проекции конька на горизонтальную поверхность перекрытия. При этом в ходе расчета у каждого ската могут быть различные углы наклона крыши и длина стропил.

Уклон ската крыши и нагрузка, при этом самый минимальный угол уклона кровли может составлять от 12° градусов – по рекомендации производителя.

Если же задана требуемая градусная мера наклона, то при известной ширине постройки можно вычислить, какой высоты будет конек. Для односкатных крыш необходимо расчитать выражение b*tg(ug), а для двухскатных – выражение 0,5*b*tg(ug), где b – ширина фронтальной части строения (м), ug – угол уклона. Определив высоту конька, можно рассчитать и длину стропила, которое потребуется для того, чтобы сформировать данный уклон. Для этого используем теорему Пифагора: извлекаем квадратный корень из суммы квадратов высоты конька (h) и длины проекции стропила (b).

Рассчитать угол наклона крыши: начало

Перед тем как рассчитать уклон, определитесь с дальнейшим использованием чердака. Если нужен жилой чердак, то наклон крыши должен быть большим (от 30 до 50 градусов), чтобы человек смог без труда выпрямиться, поставить мебель (шкафы, кровать, стол, стеллаж). Высота пространства – не менее 2 метров.

Если под крышей планируется обустройство комнаты, то высота от пола до крыши должна быть не менее 2 метров

Еще один вариант – ломаная конструкция. Самостоятельно смастерить такую сложно. Без помощи профессионалов не обойтись.

Если монтаж выполняется собственными силами, то проще и быстрее построить одно- или двускатную крышу.

Рассчитать угол наклона крыши: начало

Определиться поможет таблица:

Угол (в градусах) Высота конька (в метрах) Полезная площадь чердака (в метрах) Площадь крыши (в квадратных метрах)
50 5,67 6,15 30,75
45 4,75 5,51 27,55
40 4 4,75 23,75
35 3,33 3,79 18,95
30 2,75 2,59 12,95
25 2,22 0,93 4,65
Читайте также:  Как правильно покрыть крышу профнастилом своими руками

Конек – это место, где соединяются два ската (речь идет о двускатной конструкции). Высота конька – это расстояние от основания кровли до места соединения двух скатов.

Высота конька – это расстояние от основания крыши до места соединения ее скатов

Вывод: чем больше наклон, тем больше получается полезная (жилая) площадь чердака. Но чем крупнее этот показатель, тем сложнее эксплуатировать саму кровлю:

  • возрастают затраты на материалы покрытия (нужно больше дерева или металла для основания);
  • увеличивается нагрузка от ветра, который способен сорвать крышу. Чтобы этого не произошло, надо класть балки и доски в основании конструкции чаще, что ведет к увеличению денежных затрат;
  • вырастает нагрузка от снега. Скопившиеся осадки рано или поздно сломают конструкцию.

Выбрав крышу с малым наклоном (до 25 градусов), учтите:

Рассчитать угол наклона крыши: начало
  • нужно предусмотреть систему задержания снега, чтобы он не сходил лавиной, иначе пострадают люди или техника;
  • можно в конструкцию вмонтировать обогреватель, чтобы снег на ней не скапливался вообще, но это – дополнительные денежные затраты;
  • вода может попасть в стыки. Нужно особое внимание уделить гидроизоляции, положить ее не в 1-2 слоя (так делают, если наклон больше 25 градусов), а в 3-4.

Полезный совет: обратите внимание, как смонтирована крыша дома у ваших соседей. Спросите, устраивает ли их кровля, есть ли недочеты?

Если внешний вид и технические характеристики вас устраивают, смело берите за основу подобную конструкцию.

Как рассчитать угол наклона для двухскатной крыши: особенности и формулы расчета

Рассмотрим каждый пункт более подробно .

Ветровые нагрузки

Россия — огромная страна, и климатические условия в различных её регионах сильно отличаются.

Ветер, дождь и снег — это факторы, которые оказывают решающее значение при выборе угла наклона. Посмотрите на карту ветров по всем регионам России. Найдите свой город и определите, в какую зону он попадает.

Если вы живете в регионе где круглый год дуют сильные ветра, то крыша с большим углом наклона — не ваш вариант. У крыш со скатами более 45° очень высокая парусность (парусность — свойство предмета воспринимать кинетическую энергию ветра).

При сильном штормовом ветре такую крышу может запросто оторвать от стропильной системы .

Интересный факт! Увеличение угла уклона крыши с 30° до 60° увеличивает ветровую нагрузку в пять раз.

В районах с сильной ветровой нагрузкой рекомендуется делать скаты с уклоном 30°- 42°. Почему не меньше? Ведь так мы значительно уменьшим ветровую нагрузку. Да потому, что для плоских крыш сильный ветер тоже нежелателен.

В такой конструкции ветер стремится приподнять крышу. задувая в зазоры между стропилами и кровельным материалом.

Снеговые нагрузки

На наши крыши каждую зиму падает огромное количество снега. В отдельных регионах России снеговая нагрузка может достигать просто фантастических цифр — до 500 кг на квадратный метр кровли.

Сколько килограмм снега ляжет на квадратный метр вашей крыши, вы можете найти в СНиП .

Если вы живете в местах, где обильные снегопады длятся всю зиму, то стоит обратить внимание на крыши с углом наклона 45° .

Факт! Крыши с углом наклона 45° являются самоочищающимися. Снег и вода на такой крыше не задерживаются вообще.

В том случае, если снегопады сопровождаются сильными ветрами, можете уменьшить угол до 35°- 40° (сильный ветер будет сдувать часть снега).

Как рассчитать угол наклона для двухскатной крыши: особенности и формулы расчета

Не следует делать скат с углом наклона больше 45°. Да, чем больше угол, тем меньше снеговая нагрузка, но в этом случае увеличивается площадь кровли, а с ней растет и вес крыши. Вес всей этой конструкции несут на себе стены. а лишняя нагрузка им и вовсе ни к чему.

Крыша Шале с углом наклона кровли 45°. Дома с такими крышами строят в горах, где обильные снегопады и частые температурные перепады не редкость.

Особенностью крыш шале являются большие выносы свесов и козырьков. Козырьки и выносы шале накрывают террасы, которые окружают дом.

В странах, где дожди — редкость, а снег выпадает раз в сто лет, постройка двухскатных крыш с большим углом наклона — неоправданная трата денег. Пример — страны Ближнего Востока, где этот параметр редко превышает 20 C .

Организация подкрышного пространства

Если географическое положение вам позволяет сэкономить на материалах и сделать плоскую крышу (односкатную) (2° — 7°) или пологую (3°-10°), то учтите, что свободного пространства между коньком и потолочным перекрытием хватит только на небольшое техническое помещение или чердак.

Двухскатная же крыша, с углом наклона 30° — 45°. дает возможность обустроить мансарду или даже жилые комнаты.

От величины угла будет зависеть полезная площадь вашей мансарды. Чем больше угол, тем больше у вас пространство для маневра.

Читайте также:  Веранда и дом под одной крышей на разном фундаменте

Вид кровельного материала

Рассмотрим самые популярные виды кровельных материалов и рекомендуемый под их укладку угол наклона крыши:

  1. Шифер — не менее 22°. Если сделать его меньше, вода будет попадать в зазоры;
  2. Металлочерепица — не менее 14°. Со слишком пологого ската ветер может сорвать листы;
  3. Профнастил — не менее 12°. Материал прилегает к стропильной системе плотнее, чем металлочерепица, поэтому угол можно уменьшить;
  4. Битумная черепица — до 15°. Если сделать угол больше, то черепица, приклеенная на мастику, может в жаркие дни отставать от кровли и сползать вниз. Мне этот довод кажется надуманным, ведь такую черепицу еще крепят к обрешетке кровельными гвоздями;
  5. Рулонные кровельные материалы. изготовленные на основе того же битума. Угол их укладки может варьироваться от 3° до 25° — все зависит от количества слоев. Чем больше слоев, тем на более пологую крышу их можно класть.

Подробную информацию о таком кровельном материале, как ондулин. читайте в следующей нашей статье.

А здесь Вы найдете инструкцию по строительству беседки с двускатной крышей.

Таблица ветровых и снеговых нагрузок по России

Субъект федерации Город Снеговой район Ветровой район
Адыгея Майкоп 2 1
Алтайский край Барнаул 4 3
Бийск 4 1
Рубцовск 3 3
Амурская область Благовещенск 1 3
Архангельская область Архангельск 4 2
Северодвинск 4 2
Астрахань 1 3
Башкортостан Нефтекамск 5 2
Салават 5 3
Стерлитамак 5 3
Уфа 5 2
Белгородская область Белгород 3 2
Старый Оскол 3 2
Брянская область Брянск 3 1
Бурятия Улан-Удэ 1 3
Владимирская область Владимир 3 1
Ковров 4 1
Муром 3 1
Волгоградская область Волгоград 2 3
Волжский 2 3
Камышин 3 2
Вологда 4 1
Череповец 4 1
Воронежская область Воронеж 3 2
Дагестан Дербент 2 5
Махачкала 2 5
Хасавюрт 2 5
Забайкальский край Чита 1 2
Ивановская область Иваново 4 1
Иркутская область Ангарск 2 3
Братск 3 2
Иркутск 2 3
Калининградская область Калининград 2 2
Калмыкия Элиста 2 3
Калужская область Калуга 3 1
Обниск 3 1
Камчатский край Петропавловск-Камчатский 7 7
Кемеровская область Кемерово 4 3
Киселевск 4 2
Ленинск-Кузнецкий 4 3
Новокузнецк 4 3
Прокопьевск 4 2
Кировская область Киров 5 1
Костромская область Кострома 4 1
Краснодарский край Краснодар 2 6
Новороссийск 2 5
Сочи 2 4
Красноярский край Ачинск 4 3
Красноярск 3 3
Норильск 5 3
Курганская область Курган 3 2
Курская область Курск 3 2
Ленинградская область Санкт-Петербург 3 2
Липецкая область Елец 3 2
Липецк 3 2
Магаданская область Магадан 5 5
Марийская Республика Йошкар-Ола 4 1
Мордовия Саранск 3 2
Московская область Балашиха 3 1
Железнодорожный 3 2
Жуковский 3 1
Коломна 3 1
Красногорск 3 1
Люберцы 3 1
Москва 3 1
Мытищи 3 1
Ногинск 3 1
Одинцово 4 1
Орехово-Зуево 3 1
Подольск 3 1
Серпухов 3 1
Химки 3 1
Щелково 3 1
Электросталь 3 1
Мурманская область Мурманск 5 4
Нижегородская область Арзамас 4 2
Дзержинск 4 1
Нижний Новгород 4 1
Новгородская область Великий Новгород 3 1
Новосибирская область Новосибирск 4 3
Омская область Омск 3 2
Оренбургская область Оренбург 4 3
Орск 4 2
Орловская область Орел 3 2
Пензенская область Пенза 3 2
Пермский край Пермь 5 2
Приморский край Артем 3 4
Владивосток 2 4
Находка 2 5
Уссурийск 2 3
Псковская область Великие Луки 3 1
Псков 3 1
Республика Карелия Петрозаводск 2 5
Республика Коми Сыктывкар 5 1
Ухта 5 2
Ростовская область Батайск 2 3
Волгодонск 2 3
Новочеркасск 2 3
Новошахтинск 2 3
Ростов-на-Дону 2 3
Таганрог 2 3
Шахты 2 3
Рязанская область Рязань 3 1
Самарская область Волжский 4 3
Новокуйбышевск 4 3
Самара 4 3
Сызрань 3 3
Тольятти 4 3
Саратовская область Балаково 3 3
Саратов 3 3
Энгельс 3 3
Сахалинская область Южно-Сахалинск 4 4
Свердловская область Екатеринбург 3 2
Каменск-Уральский 3 1
Нижний Тагил 4 2
Первоуральск 4 2
Северная осетия Владикавказ 2
Смоленская область Смоленск 3 1
Ставропольский край Невинномысск 2 5
Ставрополь 2 5
Тамбовская область Тамбов 3 2
Татарстан Альметьевск 5 2
Казань 4 2
Набережные Челны 5 2
Нижнекамск 5 2
Тверская область Тверь 4 1
Томская область Томск 4 3
Тульская область Новомосковск 3 1
Тула 2 1
Тыва Кызыл 2 1
Тюменская область Тобольск 4 2
Тюмень 3 2
Удмуртия Ижевск 5 1
Ульяновская область Димитровград 4 2
Ульяновск 4 2
Хабаровский край Комсомольск-на-Амуре 4 3
Хабаровск 2 3
Хакасия Абакан 2 3
Ханты-Мансийский  АО Нефтеюганск 4 2
Нижневартовск 5 2
Сургут 4 2
Челябинская область Златоуст 4 2
Копейск 3 2
Магнитогорск 4 3
Миасс 3 2
Челябинск 3 2
Чеченская Республика Грозный 2 4
Чувашия Новочебоксарск 4 2
Чувашская Республика Чебоксары 4 2
Якутия Якутск 2 2
Ямало-Ненецкий  АО Новый Уренгой 5 2
Ноябрьск 5 2
Ярославская область Рыбинск 4 1
Ярославль 4 1

Как провести расчет угла скатов?

Как посчитать угол спуска кровли: калькулятор

При помощи простой программы можно быстро сделать расчет угла скатов, сэкономив при этом время на поиск формул.

  • ширина основания (W) – 10 м;
  • высота конька (H) – 3 м;
  • длина стропил (L) – 5,83 м;
  • угол скатов равен 59 градусам.

Расчет крутизны скатов вручную

Необходимо знать значение высоты подъема конька для того, чтобы правильно и корректно рассчитать значение угла крутизны кровли. А эта высота зависит, в свою очередь, от функционального назначения пространства чердака.

Схема зависимости длины стропил от угла наклона кровли.

Если из чердака планируется сделать полноценную мансарду, то крутизну скатов нужно рассчитать следующим образом. Например, торец (иными словами, ширина фронтона) равняется 6 м. Это число нужно поделить пополам (6/2=3). Высота скатов в коньке, как правило, всегда принимается стандартно и равна 1,8 м.

Затем необходимо узнать синус угла, который равняется отношению катета прилежащего к противолежащему (согласно правилам нахождения синуса в прямоугольном треугольнике). Тогда синус, согласно формуле, равняется:

Sin A=a/b=3/1, 8=1,67

Используя таблицу Брадиса, найдите приближенное значение, которое имеет при значении sin A=1,67 угол склона кровли – оно находится в пределе 58-59 градусов. Можно сделать выбор в пользу максимального значения в 60 градусов, которое и будет являться искомым углом спуска ската.

Все плюсы и минусы односкатной крыши

Среди опытных строителей есть приверженцы и противники такого типа укрытия зданий.

Читайте также:  Висячие стропила максимальная длина конька без опоры

В пользу этого способа стоит сказать следующее:

  1. Минимальный расход материалов.
  2. Скорость и легкость монтажа.
  3. Это отличное решение для помещений с разной высотой стен.
  4. Экономия денежных средств.
  5. Сокращение затрат на рабочую силу.
  6. Эта конструкция устойчива к ветровым нагрузкам.
  7. Упрощенный вариант проектирования.
  8. Легко поддается ремонту.
  9. Такой вид крыши значительно лучше сохраняет тепло, поскольку возможность попадания холодного воздуха внутрь сведена к минимуму.
  10. Оригинальный внешний вид.
Все плюсы и минусы односкатной крыши

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.

Оптимальный угол наклона двухскатной крыши

Угол правильной двускатной крыши лежит в пределах 20°-45°, что соответствует разбросу значений свойств материала и усредненных климатических параметров.

Следует иметь в виду, что рекомендуемые значения могут быть непригодны для данной местности или проекта, поэтому всякий раз надо рассчитывать угол двускатной крыши по конкретным имеющимся данным.

Угол наклона двухскатной крыши — важный показатель, влияющий на долговечность и целостность всей постройки, и относиться к нему как ко второстепенному фактору нельзя.

Учет всех возможных нагрузок, как постоянных, так и разовых экстремальных, поможет обеспечить сохранность и комфорт вашего дома.

Оптимальный угол наклона двухскатной крыши

Более точные значения выбираются исходя из таких факторов, как::

  • Назначение чердака.
  • Используемое кровельное покрытие.
  • Климатические условия.

Оптимальный угол наклона двускатной крыши

Зависимость высоты кровли и полезной площади мансарды (чердака) от наклона крыши

Изменение высоты кровли, помимо изменения снеговых и ветровых нагрузок на стропильную систему, ведет к изменению полезной площади помещения под скатами.

Изменение полезной площади в зависимости от высоты кровли

Поскольку полезной высотой мансарды принято считать 2,5…3 м, подъем кровли (с учетом перекрытия мансарды) на высоту более 5 м нерентабелен. С учетом этих параметров для мансардных помещений принимается угол ската от 25о (для односкатных и двускатных построек). Если используется мансардный тип кровли, верхняя ее часть может иметь уклон в 10…20 градусов, нижняя – 50…80.

При этом расположение мансардного помещения может варьироваться в зависимости от типа кровельной системы.

Как видно из иллюстрации, более сложные конструкции с выносными консолями или смещением дают большее полезное пространство. Однако из возведение затруднено большим количество расчетов для расположения стропил и балок, измененной конфигурацией кровли в целом, проблемами с настилом кровельного материала.

При этом учитывается также использование пространства мансарды. Так, если под «аттиковыми» (расположенными между межэтажным перекрытием и наклонной частью мансардного потолка – мауэрлатом) стенами планируется устроить спальные места, высота стены принимается меньше, чем если там предполагается расположить рабочее место или шкаф нормальной высоты.

Устройство аттиковой стены для жилых мансард

Высота аттиковой стены для жилых мансард принимается 60…220 см:

  • 80…130 см – удобно размещение кровати, мансардных окон над ней;
  • 130…150 см – приемлемо устройство рабочего места;
  • 170…190 см и более – нормальная высота помещения, вдоль стены можно ходить.

Таким образом, выбирая в зависимости от конфигурации мебели (оборудования) минимально допустимую высоту аттиковой стены и уклон кровли, можно рассчитать полезную площадь мансарды при известной высоте конька или размере «заложения» (половине ширины дома).

Выбор кровельного покрытия в зависимости от наклона крыши

На рынке материалы для крыши присутствуют в большом ассортименте, поэтому с выбором подходящего варианта особых проблем не будет. Кровельные покрытия отличаются по характеристикам и возможностям применения, и все их параметры необходимо изучить перед тем, как измерить угол крыши – только в этом случае удастся создать надежную и эффективную конструкцию.

Выбирая материал для кровли, стоит отталкиваться от следующих рекомендаций:

  1. Если угол наклона стропил составляет от 2,5 до 10 градусов, то лучше всего подойдут покрытия из каменной крошки или гравия. В первом случае верхний слой покрытия имеет толщину 3-5 мм, а во втором – 10-15 мм.
  2. При наклоне более 10 градусов оптимальным вариантом будут крупнозернистые или рулонные материалы, дополненные битумной гидроизоляцией.
  3. Для обустройства скатных крыш с углом наклона не более 20 градусов обычно используется профнастил или листовой асбестоцемент. Все швы и стыки между кровельными материалами должны быть обработаны герметиком.
  4. Если угол наклона крыши находится в пределах 20-60 градусов, то она чаще всего накрывается металлическими листами. Стыки материалов в данном случае нужно в обязательном порядке герметизировать.
Выбор кровельного покрытия в зависимости от наклона крыши

Заключение

Знание того, как узнать угол наклона крыши в градусах, существенно упростит процесс ее проектирования и позволит создать максимально надежную конструкцию, которая сможет хорошо защищать коробку здания от атмосферных осадков, ветра и холода.