Инженерный калькулятор онлайн

Кровельное покрытие должно выполнять свое прямое назначение – защищать от влаги. В некоторых случаях требуется термо- и звукоизоляция. Это бывает необходимо для повышения функциональности помещений, находящихся под крышей. Поэтому проектирование кровли нельзя назвать простым делом.

Минимальный наклон крыши из профнастила

Выше уже несколько раз упоминалось о том, какой может быть минимальный уклон для профнастила в зависимости от ситуации. Без необходимости герметизации стыков — это 12°, для несущего профлиста, с высотой гофры выше 60 — 8°. Максимальный же угол для этого материала в принципе отсутствует — вы можете установить его хоть под углом 70°, если это позволяет климат в вашем регионе.

Кроме того, даже 8° — это определенная условность, поскольку профнастил отлично подходит для устройства плоских кровель. Хотя в этом случае меняется принцип изготовления крыши — в частности, профилированный лист в этом случае оказывается внизу кровельного пирога, играя роль перекрытия.

Если же вам нужна классическая кровля, то рассчитать минимальный уклон крыши из профнастила можно, зная максимальные снеговые нагрузки в регионе. В частности, в Якутске снеговая нагрузка достигает 55 кгс/м², в связи с чем строить индивидуальные жилые дома с низким наклоном кровли просто нецелесообразно, в то время, как в южных регионах подобной проблемы нет.

Требования к крыше с минимальным уклоном

Кровля малоуклонная выполняется в регионах с малым количеством осадков и обилием солнечных дней, т.к. не подвергается тяжести.

Вне зависимости от высоты или формы крыши, устройство кровли должно обеспечить отвод испарений изнутри дома, утепление и гидроизоляцию от атмосферных осадков. Кроме того, она должна быть прочной, долговечной и, по возможности, недорогой.

Если учесть, что кровлю с минимальным уклоном или плоскую крышу, как правило, сооружают с целью получения и последующей эксплуатации дополнительной площади для отдыха или иных дел, то возникает еще одно требование: механическая прочность финишного покрытия.

В крышах данного типа обязательным является обеспечение уклона в сторону водоприемных воронок. Иными словами, еще на этапе проектирования здания необходимо предусмотреть водоотвод с крыши, внутренний или внешний. При внутреннем, когда слив дождевой или талой воды происходит через внутренние домовые коммуникации, форма крыши будет напоминать воронку, при внешнем — та же скатная крыша в привычном, но заниженном варианте.

Особенности

В современных проектах загородных особняков учитывается большое количество требований. Исполнители вынуждены не только соблюдать нормы, но и воплощать в жизнь пожелания и капризы заказчиков. Однако на первом плане все же находятся нормативные требования, ведь кровля, прежде всего, должна быть надежной. Поэтому часто архитектурные изыски уходят на второй план.

Кровля требует чрезвычайной ответственности, особенно, если заказчик настаивает на сложной конфигурации. В различных ситуациях профессионалы применяют различные методики. Расчеты производятся с помощью соответствующего программного обеспечения.

Теория расчетов может быть интересна и владельцу дома. Например, такие знания дают возможность проверить, правильную ли методику применили профессионалы. Также они помогают грамотно представлять свои авторские идеи. Кроме того, рассчитанные параметры позволяют определить нужное количество строительных материалов и для стропильной системы, и для кровельного покрытия.

Особенности расчетов заключаются в том, что профессионалы пользуются разными величинами для измерений. Например, не все измеряют угол ската в градусах. В привычном обиходе некоторых мастеров встречаются такие понятия как процентное соотношение или относительное соотношение сторон. Также необходимо знать, что принимается за угол наклона крыши.

Угол наклона кровли образуется пересечением двух параметров:

• одна горизонтальная плоскость;
• одна плоскость ската кровли.

Этот параметр измеряется от верхнего края к основанию стропильной системы. При расчетах в учет берутся только острые углы, так как тупоугольных скатов не бывает по определению. Крутые скаты встречаются редко. Как правило, их применяют для декоративного оформления (например, когда строят башенки в готической стилистике).

Крутыми могут быть кровли мансардного вида. В этом случае нижние стропилы располагают под очень большим углом. На обычных кровлях монтируются скаты до 45 градусов.

Величина наклонного угла рассчитывается как отношение параметров конька к половине ширины сооружения, помноженное на 100. Большинство профессиональных строителей пользуются так называемыми табличными графиками. В зависимости от показателей, кровли принято подразделять по видам.

Другие важные аспекты строительства

Обычно минимальные уклоны крыши с усиленными стропилами делают в крышах тех домов, которые находятся в районах с частыми солнечными днями и малым количеством осадков. Чтобы снизить нагрев внутренних помещений, в кровельном пироге предусматривают теплоизоляционные материалы и вентилируемый зазор. В остальном же остается позаботиться только о том, чтобы в дом не попала вода.

Защита от протечек

На пологих крышах при монтаже профнастила обязательно используйте уплотнительные ленты и мастики для нахлестов и стыков листов. А от протечек и повреждений такую крышу защищают специальные мембранные гидроизоляционные материалы. Вот стандартный пирог такой конструкции: профнастил=>стропилы=>утеплитель=>гидроизоляция=>обшивка.

Есть еще такой момент. Если вы делаете крышу со склоном меньше 10°, в качестве гидроизоляции используйте современную трехслойную мембрану. Только этот материал сможет защитить кровельный пирог от сырости внутри.

И, наконец, насколько минимальным не был бы уклон крыши, водосточную систему для него соорудить все равно придется. Влага, как и снег, задерживается на таких поверхностях больше, чем многие ожидают. А потому планируйте уклон так, чтобы он шел в сторону водоприемных воронок, если система сбора будет внутренней, либо в сторону желобов, если наружной.

Система стропил и обрешетка

Как и в обычных проектах, при минимальном уклоне профнастил так же укладывается на обрешетку и крепится саморезами с резиновыми прокладками. Но нахлест, от 10 см до 20 см, защемите уже стальными заклепками. Рекомендуем сделать перекрытие на две волны.

Есть такая зависимость: чем меньше угол наклона крыши, тем шире необходимо делать нахлест листов. И тем меньше уже эффективная площадь материала:

• В пределах 15-30° наклона нахлест делайте 15-20 см.
• А вот при строительстве более крутой кровли, с углом 30°, нахлест должен быть от 10 до 15 см.
• Если же угол наклона крыши уже меньше 14°, то листы укладывать нужно по горизонтали с нахлестом 20 см.
• При минимальном угле 8° наклона металлопрофильной крыши стыки между листами нужно делать двойными, тщательно заделывая их герметиком, чтобы внутрь не попала вода.

Обычная система стропил устанавливается с шагом от 60 см до 1 метра, но при минимальном уклоне крыши лучше сократить этот шаг до 40 см. Основание получится более крепким, и легче перенесет скопление снега на крыше.

Кроме того, при уклонах минимального значения между системой стропил и профнастилом обязателен вентилируемый зазор – это тоже мера уменьшения теплопотерь. Более конкретно: чем меньше угол наклона, тем шире вам придется делать зазор для проветривания – а это не менее 50 мм.

Тонкости монтажа

Вот подробный мастер-класс, как происходит монтаж профнастила на такую крышу:

Соблюдайте технологию, следуйте нашим советам – и все получится!

Факторы, влияющие на уклон кровли из профнастила

Одним из главных факторов, который непосредственно определяет величину уклона профлиста, являются климатические особенности местности, в которой расположен строящийся дом. В первую очередь это:

1. Высота снежного покрова;
2. Количество осадков, выпадающих в виде дождя;
3. Сила и преобладающее направление ветра.

Какое значение имеет угол наклона кровли из профнастила легко увидеть, рассмотрев, например, влияние на него высоты снежного покрова.

В отличие от дождевой воды, которая очень быстро стекает с кровли, снег может задерживаться на ней длительное время. Легко представить, какую нагрузку должна выдерживать крыша, если уровень снежного покрова в некоторых регионах может составлять один метр и более. Чем больше угол наклона кровли, тем сложнее снежной массе задерживаться на ней, и при определенной толщине покрова, снег с крутой крыши неминуемо сползет под собственным весом.

Выбирая наклон крыши из профнастила, нужно учитывать и характеристики материала, выбранного для кровли. Например, несущий профлист с большой высотой волны можно использовать даже на плоских кровлях торговых центров, в то время как стеновой или универсальный профиль может применяться только на кровлях с большим уклоном.

При использовании любого покрытия, нужно учитывать, что при слишком маленьких уклонах вода не будет успевать стекать с крыши и может просочиться внутрь на стыках кровельного покрытия. Минимальный уклон для профлиста, при котором этого происходить не будет и можно обойтись без дополнительных мер герметизации — 12°. Если угол ската крыши из профнастила меньше этого значения, то места нахлеста между листами необходимо дополнительно уплотнять кровельным герметиком.

Кроме того, небольшой уклон кровли из профлиста потребует использования более дорого профиля с большей несущей способностью связи с увеличением нагрузки на кровлю. Расход материала также увеличиться, поскольку, чем меньше наклон кровли из профлиста, тем больший нахлест листов требуется, особенно если речь идет о вертикальных местах стыковки.

Помимо всего прочего, для крыш с небольшим уклоном стропильная система в разы сложнее, так как она должна выдерживать больший вес. В частности, на рисунке выше показано, как уклон односкатной крыши из профнастила влияет на конструкцию стропил. Как видно, с уменьшением угла наклона, появляется множество дополнительных элементов, чья задача — перераспределить нагрузку со стропильной ноги и обеспечить необходимую подпорку основным элементам.

Минимальный угол наклона скатов

Согласно требованиям СНиП, если длина ската составляет 6 метров, минимально допустимый угол уклона кровли из металлочерепицы – 14 градусов. Данный параметр рассчитан на основании средних показателей прочности материала, его способности противостоять высоким нагрузкам

Однако при проектировании кровельной системы следует обратить внимание на рекомендации производителя выбранного кровельного материала

В большинстве случаев производители указывают, что минимальный уклон для металлочерепицы должен составлять 12 градусов. Некоторые компании выпускают материал, пригодный для монтажа на крышах с уклоном скатов в 11 градусов. Изменение данного параметра в меньшую сторону стало возможным за счет улучшения технических характеристик ряда моделей металлочерепицы: она обладает повышенной жесткостью и снабжена более гладким и скользким покрытием.

Стоит отметить, что металлочерепичную кровлю с минимальным углом наклона можно использовать лишь в определенных климатических условиях, то есть, в регионах, где не выпадает большого количества дождя и снега. Малый угол уклона позволяет крыше прекрасно противостоять ветровым нагрузкам, но значительно увеличивает снеговые нагрузки, так как снег не скатывается под собственным весом.

Кровля из металлочерепицы с минимальным углом наклона более всего актуальна в местности, для которой характерно большое количество солнечных дней в году. Такая крыша имеет меньшую площадь, за счет чего греется значительно меньше, а это благоприятно сказывается на микроклимате внутри дома. Минимальный угол наклона дает возможность сэкономить средства на материалах для возведения стропильной системы и укладке кровельного пирога, так как их требуется меньше, чем при строительстве более крутой крыши.

Если уклон для металлочерепицы будет составлять меньше указанного производителем, это приведет к тому, что кровельное покрытие не сможет обеспечить надежную защиту здания от влаги. Помимо этого, в регионах с сильными снегопадами возникает риск обрушения такой металлочерепичной крыши.

Выбор оптимального наклона крыши

Чем больше угол ската, тем больше общая площадь поверхности крыши. Кровля с более крутыми скатами не удерживает снег и воду на своей поверхности, осадки эффективно скатываются вниз. Но у высокой крыши увеличивается парусность, кроме того, при ее строительстве требуется затратить большее количество материала для стропильной системы и кровли.

Необходимо принять во внимание, что из-за повышенной парусности высоких крыш, металлочерепичные кровли с большим углом наклона не рекомендуется строить в регионах с сильными ветрами, так как они могут не выдержать механической нагрузки

Уклон крыши из металлочерепицы влияет на ее способность противостоять нагрузкам. Для увеличения прочности кровли с небольшим наклоном может понадобиться более частая обрешетка, которая не только усилит стропильную систему, но и повысит надежность кровельного покрытия.

Несмотря на то, что не существует определенных ограничений в использовании металлочерепицы для остроконечных крыш, данный материал не очень подходит для покрытия таких кровель. Если угол ската превышает 45 градусов, листы металлочерепицы могут сползать вниз под собственным весом. Чтобы избежать этого, при монтаже листов необходимо предусмотреть дополнительные точки крепления материала к обрешетке.

Основываясь на результатах испытаний, проделанных производителями металлочерепицы и многолетнем опыте строителей, можно сказать, что оптимальный угол уклона крыши с данным покрытием составляет 22 градуса. С такой кровли быстро стекает вода, на ней не задерживается, накапливаясь до большой толщины, слой снега. Кровельная система с углом наклона в 22 градуса достаточно экономична в монтаже и при этом прочна и прекрасно выдерживает высокие ветровые нагрузки.

Расчет оптимального угла наклона кровли – это в определенной степени поиск компромиссного решения, в котором будет учтена прочность кровельной конструкции, а также ее соответствие архитектурному облику сооружения.

Виды кровельных конструкций

Хозяйственные и подсобные сооружения часто возводятся с односкатной крышей: она просто монтируется и не требует больших затрат. По сути, такая постройка имеет разной высоты стены с уложенным на них перекрытием. Наклон перекрытия выбирается в пределах 9-25 градусов, что хорошо подходит для профнастила и металлочерепицы. Такая конструкция требует устройства вентиляции подкровельного пространства.

Но наиболее популярной является двускатная: две плоскости, расположенные под наклоном, соединяются по линии конька. Другие (торцевые) плоскости являются вертикальными и называются фронтонами. В них могут быть двери для выхода на балкон или наружную лестницу.

Вальмовые перекрытия, наиболее популярными представителями которых являются четырехскатные, эстетически очень привлекательны. В таких случаях, особенно у более сложных конструкций, наклоны могут быть любыми: это зависит от выбранного дизайна и личных предпочтений застройщиков. Достоинство вальмовых крыш – в отсутствии ограничений на использование кровельного материала.

Вариант вальмовой конструкции – мансардная: чердачное помещение используется как жилое, поэтому требования к утеплению очень высоки. Свободное пространство под перекрытием образуется за счет высокого угла наклона всех скатов, в которых следует предусмотреть наличие мансардных окон.

Рекомендуемый угол наклона для различных материалов

Схема кровли из металлочерепицы.

Следующим важным параметром, влияющим на угол наклона крыши, является материал финишного покрытия. Отдавая свое предпочтение какому-либо, виду необходимо изучить основные его характеристики и рекомендации специалистов по использованию. Это позволит возвести надежную конструкцию с длительным сроком эксплуатации. Выбирая угол наклона кровли, следует учитывать постоянную и временную нагрузки. В первую входит масса отделочного материала и стропильной системы, а временная возникает в результате выпадения атмосферных осадков.

Чаще всего застройщики используют стандартные расчеты конструкторов, а также опыт эксплуатации при минимально допустимых значениях:

1. Мягкие рулонные материалы (рубероид, еврорубероид): укладка менее чем в три слоя — 15º; более трех слоев — 2-5º.
2. Кровельные мембранные покрытия считаются универсальным типом: они могут использоваться для крыши любой конфигурации, но допускается минимальное значение угла ската в пределах 2-5º.
3. Монтаж кровли из ондулина — 6º.
4. Металлочерепица — минимальный наклон кровли должен составлять не менее 14º. В данном случае устройство металлочерепичной крыши потребует соблюдать особые условия. В частности, если уклон превышает 45º. необходимо изменить место крепления подконьковой доски и способ крепления для конька. При небольшом значении этого параметра необходимо установить между черепицей и планкой конька аэроролик, что позволит избежать задувания снега.
5. Асбестоцементные листы для кровли (шифер), керамическая черепица — не менее 22º. Данное значение позволит избежать скопления влаги в местах крепления и стыковки материала и дальнейшего ее просачивания.
6. Монтаж мягкой черепицы должен иметь угол наклона не меньше чем 11º. Кроме того, обрешетка, на которую будет монтироваться материал, должна быть сплошной.
7. Значение минимального из профлиста равняется 12º. Следует учесть, что монтаж под минимальным углом требует дополнительной заделки стыков с помощью герметика.

Перед началом работы следует внимательно ознакомиться с рекомендуемыми параметрами монтажа того или иного материала. В противном случае производитель не может гарантировать заявленных характеристик смонтированного покрытия и срока службы.

Как определить необходимый угол наклона

Схема образования фальца кровли.

Может возникнуть ситуация, когда рассчитать данное значение потребуется самостоятельно. В этом случае применяется следующая формула:

I=H/(0,5 L), гдe

I — ;

H — Высота стропильной системы (от конька до перекрытия);

L — Ширина строения, либо для сложных крыш, имеющих участки с разными уклонами — расстояние рабочей поверхности относительно перпендикулярной прямой в направлении конька.

Если уклон необходимо выразить в процентах, формула будет выглядеть следующим образом:

I=H/(0,5 L)х100%.

При необходимости измерить или выразить либо когда по уже имеющейся величине необходимо определить геометрические размеры, можно использовать простейшие тригонометрические функции:

arctg (L/H).

Чтобы правильно произвести расчеты необходимого угла наклона кровельной поверхности, нелишним будет научиться пользоваться математическими таблицами Брадиса.

Определив допустимые параметры для материала, можно в отдельных случаях подкорректировать высоту конька с целью уменьшения площади покрытия и более экономного расхода кровельного материала. Замеряется данное значение уклономером. Но такое приспособление стало менее используемым на данный момент, поскольку имеются более точные геодезические приборы, позволяющие получить точные замеры — это капельные и электронные уровни.

Виды крыш

Прежде чем разбираться с вопросом устройства и задания необходимого угла наклона кровли, нужно точно определиться с формой крыши. В зависимости от обустройства кровли можно выделить несколько основных видов конструкций:

1. Односкатная крыша характеризуется наличием наклонной плоскости, которая расположена на стенах разной высоты. Устройство такого профиля, возможно, при использовании любого кровельного материала.
2. Двускатная крыша считается самой надёжной и простой по монтажу. Такая конструкция имеет две наклонные плоскости. Диапазон материала, применяемого при изготовлении — довольно разнообразен.
3. Шатровая форма крыши обусловлена наличием нескольких равнобедренных треугольников, вершины которых замыкаются в одной точке. Недостатком такой формы, можно назвать, необходимость создания сложной стропильной системы, что компенсируется небольшим количеством расходного материала.
4. Перекрытие сводчатой формы изготавливается из камня или кирпича. В индивидуальном строительстве используется редко, так как является очень тяжёлым.
5. Вальмовая крыша представляет очень сложную конструкцию, которая имеет четыре ската (два трапециевидной и два треугольной формы), со срезанными вершинами.

Скатной крыша считается, если минимальный уклон кровли составляет десять градусов.

Выделяют два основных вида кровли:

1. Эксплуатируемая кровля применяется, когда возникает необходимость создания дополнительных помещений в пространстве между потолком и самой кровлей.
2. Неэксплуатируемая кровля — это вариант отсутствия пространства между верхним перекрытием и крышей либо использование этой площади в технических целях. Плоские крыши относятся к такому виду поверхностей. Они имеют уклон кровли 2—7 градусов, при этом расстояние между перекрытием и крышей не более полутора метров.

Строительство таких крыш выгодно, так как требует минимальных затрат на работу и материалы. Высокая надёжность обуславливает частое применение плоской кровли.

Скатные крыши дают возможность использовать свободное пространство под нужды хозяйственного назначения (чердак, мансарда). При хорошем утеплении можно устраивать жилые помещения.

Взаимосвязанность кровельного материала и угла уклона скатов

При разработке дизайна будущей крыши нужно четко представлять, как кровля будет выглядеть. Соответственно, уже на этом этапе нужно решить, какой кровельный материал будет использоваться.

Стоит отметить и связь уклона крыши с количеством изоляционных материалов. Например, чем меньше угол скатов, тем больше потребуется уложить слоев гидроизоляции, так как вода с пологой кровли будет уходить медленнее.

На крышах с крутым углом будет создаваться повышенная ветровая нагрузка, поэтому это тоже нужно учитывать при расчете стропильной системы и выборе кровельного материала.

По своим физическим, техническим и монтажным свойствам материалы для укладки конструкции можно разделить на следующие подгруппы:

• минимальный уклон кровли 1,5 – 10 градусов (до 10 %) – четырехслойные кровли из рулонных целлюлозно-битумных материалов;
• уклон от 6 градусов – применяется фальцевый профнастил;
• 11 градусов и более – применяется ондулин;
• уклон от 20 градусов – используется асбестоцементный шифер;
• 22 градуса и более – керамическая, цементно-песчаная и битумная черепица;
• от 12 градусов – применяются листы металлочерепицы;
• от 22 градусов – используется композитная и цементноволокнистая плитка.

Для скатов из битумных рулонных материалов необходимо выполнить определенные действия против сползания по основанию.

Укладывание шифера и керамической черепицы возможно при меньшем наклоне, но с обеспечением должной гидроизоляции.

При обустройстве кровли рекомендуется придерживаться следующих советов:

• в районе ендовы величина наклона должна составлять не менее 1 %;
• у скатов, угол наклона которых не превышает 10 %, покрытие обязательно обрабатывается слоем гравия и мастикой. Ендовы и дымоходы обшиваются и обрабатываются теми же материалами;
• при выборе шифера или профнастила в качестве кровельного материала обязательно выполняется герметизация и защита стыков;
• угол наклона вычисляется для каждой крыши индивидуально, вне зависимости от близости построек;
• от показателя угла зависит конструкция системы водостоков крыши и канализации по периметру дома.

Чтобы знать, как рассчитать уклон, можно воспользоваться актуальными ГОСТами и СНиПами, специальными калькуляторами либо доверить эту задачу опытным специалистам.