Угол наклона односкатной крыши — важнейший показатель, рассчитывать который при составлении проекта следует обязательно. В том случае, если при вычислениях будут допущены какие-либо ошибки, надежной и долговечной кровля не получится. К тому же и прослужит она недолго. При определении минимального угла наклона стропил нужно учитывать несколько важных факторов. Существуют также оптимальные значения этого показателя.
Выбор минимально допустимого показателя
Определяют угол наклона односкатных крыш несколькими способами:
- путем деления высоты конька над балками на половину ширины пролета;
- воспользовавшись онлайн-калькулятором.
Изменяют наклон крыши обычно путем корректировки высоты конька. Если угол будет слишком маленьким, на крыше в зимний период начнет скапливаться очень много снега. И может случиться так, что от его давления она просто не выдержит. При слишком же большом уклоне скат будет испытывать очень сильные ветровые нагрузки, что тоже может привести к неприятным последствиям. Соответственно, при выборе значения уклона односкатной кровли в первую очередь необходимо учитывать возможные в том или ином регионе снеговые и ветровые нагрузки. Кроме того, важно обратить внимание на то, какое именно давление может выдержать выбранный для обшивки кровельный материал.
Снеговые и ветровые нагрузки: формулы
Количество задерживающегося на скатах кровли снега в разных регионах страны может быть неодинаковым. Расчет нагрузки на крышу в данном случае осуществляется по формуле S=Sg*m. Показатель Sg — это вес снега на 1 м² в том или ином районе страны, а m — коэффициент перевода снеговой нагрузки на обшивку. Значение Sg определяется по специальной таблице. Коэффициент же перевода зависит собственно от наклона ската. Если он меньше 25°, m будет равно 1. Если наклон односкатной крыши равен 25-60° — около 0,7.
Для определения ветровой нагрузки используется формула W=Wo*k*z, где Wo — расчетное значение давления ветра в том или ином регионе, k — коэффициент, учитывающий высоту возводимого здания, z — коэффициент нагрузки в зависимости от угла наклона ската и его расположения. Чтобы определить значение Wo, следует сначала найти свой регион на специальной карте. Далее указанная на ней цифра подставляется в таблицу.
При определении значения коэффициента k учитывается не только высота здания, но и особенности той местности, где оно будет построено. Ведь нагрузка на кровлю дома, возведенного, к примеру, в голой степи, будет сильнее нагрузки на крышу здания, сооруженного в городе, рядом с лесным массивом или под горой. Посмотреть значение коэффициента k в том или ином случае можно в специальной таблице.
Коэффициент z определяется в зависимости от расположения ската и преобладающего направления ветра в конкретной местности. При этом крыша делится на зоны, которые в дальнейшем будут испытывать разные нагрузки при одинаковой силе ветра. Для каждой из них коэффициент z будет разным. Определить его значение можно из таблицы. При делении ската на зоны используется промежуточная величина e. Если стропила установлены со стороны преобладающих ветров, ее значение считают равным 2H, в противном случае — b. Если для одной и той же зоны предусмотрены как величины отрицательные, так и положительные, нужно предварительно выполнить расчеты для каждой из них, а затем сложить полученные цифры.
Зависимость уклона от ветровых и снеговых нагрузок
Вычисленные по формулам значения S и W следует сложить для определения суммарной нагрузки на кровлю. Далее нужно посмотреть, соответствует ли полученная цифра параметрам выбранной конструкции стропильной системы. При этом учитываются такие показатели, как длина и сечение стропильных ног, шаг между ними и сорт древесины. Если нагрузка выходит недопустимо большой, в проект следует внести соответствующие поправки, изменив угол наклона ската.
Зависимость от выбранного материала
Разновидностей материалов, предназначенных для обшивки кровли, существует множество. Некоторые из них способны выдерживать значительные нагрузки, другие отличаются меньшим запасом прочности. К тому же сами рельеф и текстура материала могут способствовать задержке или сходу снега.
Поэтому для каждого вида обшивки существует свой минимальный угол уклона ската.
Определить его можно из технического паспорта материала. Для наиболее популярных видов обшивок значения этого показателя следующие:
- Металлочерепицу допускается укладывать на кровли с уклоном в 11-14° (в зависимости от марки). Некоторые производители советуют при не слишком больших наклонах промазывать стыки между листами специальными водостойкими составами.
- Штучные материалы (шифер и черепица) можно укладывать на кровли с минимальным углом в 22°. Эти материалы имеют большой вес, а потому под них следует использовать стропила большого сечения.
- Рулонными материалами допускается обшивать очень пологие кровли — от 2°. Но только в том случае, если они уложены в 3 слоя. Минимальный уклон для меньшего количества слоев — 15°.
- Ондулин должен быть уложен на крышу с уклоном не менее 6°. При обшивке этим материалом очень пологих крыш следует использовать сплошную обрешетку.
- Мягкую черепицу кладут на кровли с углом наклона от 11°. Под нее используется сплошная обрешетка.
Оптимальные значения наклона стропил
Слишком маленьким уклон односкатной крыши на жилых зданиях у нас в стране делают редко. Конечно, материала при возведении пологих кровель уходит меньше. Однако и функции они свои выполняют хуже. Ремонтировать пологую кровлю придется чаще, чем крутую. К тому же выглядят подобные крыши не слишком эффектно. Невозможно устроить под ними чердака либо мансарды. Поэтому крыши с углом наклона менее 20° обычно возводят только на каких-нибудь хозяйственных постройках.
Оптимальным показателем наклона ската для домов, сооруженных в средней полосе России, считается 30-35°. Такие крыши выглядят красиво, на них практически не скапливается снег, и ветровую нагрузку они выдерживают хорошо. В Сибири, где снега зимой выпадает очень много, обычно собирают кровли с углом наклона стропил 45-60°. В Приморье, наоборот, крыши стараются сделать пологими — в 20-25°, поскольку здесь большую часть года дуют сильные ветра.
При выборе угла наклона крыши следует учитывать также то, что производители пиломатериалов продают брус длиной, обычно равной 6 м. При обустройстве высокой кровли могут понадобиться очень длинные стропила. Соединение же бруса при сборке каркаса крыши — процедура технологически довольно сложная и трудозатратная. Поэтому рассчитывать угол стоит так, чтобы длина стропил была не больше 6 м.
Таким образом, при выборе минимального угла наклона ската следует учитывать в первую очередь природный фактор воздействия на крышу. Кроме того, обязательно нужно принять во внимание допустимый показатель для того или иного материала. Рассчитать минимальный уклон следует в обязательном порядке. Попытка сэкономить на материалах, устроив более пологий скат, может обернуться значительными затратами на бесконечные ремонты покрытия или даже переделку стропильной системы в будущем. Лучше всего выбрать оптимальные значения уклона для своего региона. В этом случае и материала будет затрачено не слишком много, и крыша наверняка получится очень надежной.
