Угол наклона крыши: минимальный и оптимальный уклон плоской и скатной кровли в процентах и градусах СНиП

Зачем измеряют угол уклона покрытия и от каких факторов зависит эта величина

Уклон крыши — это геометрическое образование пересечения двух плоскостей. Под этим подразумевается горизонтальная плоскость и аналогичная ей наклонная поверхность.

Поэтому зачем измерять угол наклона крыши:

1. Измерение азимута конструкции в первую очередь позволяет «оценить» целесообразность устройства кровли с учетом выбранного кровельного материала, климатических особенностей, назначения чердака и конструкции самой кровли.
2. Кроме того, расчет позволяет не только рационализировать предстоящие расходы, но и обеспечить правильность и надежность конструкции, которая не повлечет за собой убытки из-за протечек, осыпания, растрескивания стропил и других казусов.
3. Уклон крыши принимается в зависимости от двух параметров — первый связан с погодными условиями и количеством осадков, а второй характеризует особенности типа крыши.

Соответственно, для северных и снежных регионов будущая крыша должна будет выдерживать значительные нагрузки. Живущим в горных районах не чужды трудности такого рода.

4. Некоторые крыши должны выдерживать снежный покров в течение шести-восьми месяцев в году. В этих условиях занесенные снегом домовладельцы облегчили свою задачу благодаря крутому склону.

С другой стороны, эти строительные уклоны позволяют долине рационально справляться с осадками и их последствиями в виде талых вод. Размер полезной площади также увеличивается при таком подходе.

При увеличении угла наклона крыши стоит помнить о нескольких моментах:

• Стоимость кровельных материалов значительно возрастает — увеличивается площадь ската.
• Большие скатные крыши подвержены большей ветровой нагрузке. Если сравнить нагрузку на один и тот же дом при угле 11° с углом 45°, то последняя почти в 5 раз больше.

Для того чтобы крыша могла выдержать такие нагрузки, стропильную систему усиливают — укладывают балки и стропила большего сечения с меньшим шагом. Это увеличивает стоимость системы.

• Если угол наклона больше 60°, снеговая нагрузка не учитывается — осадки скатываются вниз по склону и не задерживаются. Но при изогнутой крыше снеговые нагрузки учитываются при расчете верхней части крыши — наклон плоскостей составляет менее 60°.
• Не все кровельные материалы можно использовать на крутых склонах — поэтому обратите внимание на максимальный угол наклона, при котором можно использовать эти кровли.

Шаг указывает на отношение высоты конька к половине ширины здания.

Однако это не означает, что малоуклонные кровли лучше. Они дешевле с точки зрения материалов — меньшая площадь крыши — но у них есть свои проблемы:

• Они требуют остановки для предотвращения схода снежных лавин.
• Вместо снегозадержателей можно установить обогрев крыши и водостоков, чтобы снег постепенно таял и своевременно стекал.
• Если уклон низкий, велика вероятность того, что влага будет стекать в стыки. Это приводит к повышению водонепроницаемости.

Таким образом, малоуклонная кровля — тоже не подарок.

Вывод: Расчет угла наклона крыши должен быть таким, чтобы найти компромисс между эстетическим чувством (дом должен выглядеть гармонично), практическим (с жилым пространством под крышей) и материальным (стоимость должна быть оптимизирована).

Возможности конструктора

Сервис KALK.PRO — это универсальный помощник для начинающего и профессионального мастера, с помощью которого можно сделать действительно прочную и безопасную конструкцию.

Однако, следует помнить, что программа рассчитывает кровлю на основе введенных данных и не принимает их во внимание — за исключением исключительных случаев, когда конструкция гарантированно неустойчива.

При строительстве крыши (особенно в первый раз) мы рекомендуем обратить внимание на следующие правила:

• СНиП 2.01.07-85 (СП 20.13330.2010) «Нагрузки и воздействия»,
• СНиП II-26-76 (СП 17.13330.2017) «Кровли», ТСН 31-308-97 «Кровли. Технические требования и правила приемки. Московская область»,
• СП 31-101-97 «Проектирование и строительство кровель».

В настоящее время мы выполняем расчеты для следующих конструкций крыш:

• Односкатная крыша;
• Двускатная крыша (двухскатная, щитовая);
• Четырехскатная крыша (вальмовая);
• Четырехскатная крыша (шатровая).

У нас также есть отдельные упрощенные калькуляторы для расчета расположения стропил двускатных и односкатных крыш — попробуйте, возможно, они вам пригодятся!

Среди основных особенностей конструктора (только на KALK.PRO):

• Единицы измерения. Вы можете выбрать наиболее удобные единицы измерения (мм, см, м, дюймы, футы), и программа автоматически переведет все значения в полях калькулятора и результаты вычислений.
• Тип кровли. Для мягких кровель появляется возможность учета подложки, например, в виде листов OSB.
• Параметры крыши. Вы можете указать предполагаемую высоту строения, выпуск в стороны и свес. В некоторых кровельных калькуляторах крыш можно также выбрать крайнее положение стропил (на краю, у стены).
• Габариты дома. Вы можете указать размеры дома: ширину, длину коробки дома и толщину стен (последнее влияет на расположение стропил, поскольку учитывается толщина фронтонов). Высота стен нужна только для создания правильной 3D-модели.
• Мауэрлат. Только здесь мы получаем отдельный расчет мауэрлата под боковые и торцевые скаты.
• Расчет стропил. Помимо ввода стандартных значений ширины/толщины и расстояния между соседними элементами, для более точного расчета стропильной системы можно указать глубину запила.
• Утеплитель. Количество утеплителя автоматически подставляется в результаты, толщина материала принимается равной толщине стропил и заполняет все пространство между ними.
• Пароизоляция. Блок для ввода характеристик (ширина, длина) пароизоляции, с возможностью включения нахлестов сбоку и сверху.
• Обрешетка и контробрешетка. Имеется функционал учета параметров обрешетки и контр обрешетки — можно ввести ширину/толщину доски и расстояние между ними.
• Листы OSB. Для мягкой кровли в расчет включаются плиты OSB.
• Кровельные материалы. Этот блок позволяет производить расчет металлочерепицы, профнастила, ондулина и любого другого кровельного материала на основе известных параметров листа.

Наши профессиональные кровельные калькуляторы используются многими специалистами — если вы хотите использовать их в коммерческих целях, вы можете удалить наш водяной знак и загрузить свой собственный логотип.

Методика проведения расчетов

При проектировании крыши необходимо произвести ряд расчетов, среди которых обязательно нужно рассчитать угол наклона ската.

Этот параметр оказывает непосредственное влияние на конструкцию крыши: увеличение уклона снижает снеговую нагрузку, но увеличивает воздействие ветра, поэтому стропильную систему необходимо дополнительно усиливать.

Более крутой уклон также требует большего количества материалов, что негативно сказывается на стоимости строительства.

Прежде чем определить угол наклона крыши, необходимо рассчитать несущую способность крыши, а для этого нужны два параметра:

• Общий вес конструкции крыши;
• Пиковые уровни снегопадов в районе строительства.

Упрощенный алгоритм расчета сводится к следующим шагам:

• Во-первых, определите вес одного квадратного метра кровельного пирога;
• Вес умножается на общую площадь крыши;
• Вес крыши умножается на коэффициент 1,1.

Обрешетка

Обрешетка является одним из важнейших элементов конструкции крыши. Она является основой для монтажа кровельного покрытия. Наш онлайн-калькулятор поможет вам быстро и точно рассчитать обрешетку для вашей крыши.

Для расчета необходимо ввести ширину досок обшивки и расстояние между ними. Система автоматически обеспечит правильное количество рядов и досок в зависимости от других входных данных.

Угол наклона в зависимости от кровельного материала

Крыша дома может иметь практически любой вид — она может быть малоскатной, может быть почти вертикальной. Важно правильно рассчитать параметры — сечение стропил и расстояние между ними при установке.

Если вы хотите установить на крыше определенный тип кровельного материала, вам необходимо учитывать такие показатели, как максимальный и минимальный угол наклона для этого материала.

Асбестоцементный шифер и ондулин	6°
Цементно-песчаная и керамическая черепица	10°
Гибкая битумная черепица	12°
Металлическая черепица	6°
Асбестоцемент или шифер	27°
Оцинкованный стальной лист, медь, цинк-титан	17°
Профнастил	6°

Как вы можете видеть, в большинстве случаев в графе угла  наклона имеется солидный диапазон. Поэтому можно варьировать внешний вид здания даже с одной и той же крышей. Ведь помимо своей практической роли, крыша является еще и украшением.

И при выборе угла наклона важную роль играет эстетическая составляющая. Это легче сделать в программах, которые позволяют визуализировать объект в объемной форме.

В этом случае расчет угла наклона крыши означает выбор угла наклона из заранее определенного диапазона.

Выбираем уклон в зависимости от используемого кровельного материала

Прошли те времена, когда существовало только два вида кровельных материалов: черепица и шифер. Каждый материал имеет свои индивидуальные технические характеристики, которые необходимо учитывать при расчете требуемого шага.

Вы можете обнаружить, что понравившийся вам материал просто не подходит.

Минимальный угол наклона

Для этого параметра существует минимальное значение. Для каждого материала она своя. Если уклон, полученный в результате ваших расчетов, меньше минимального значения для выбранного вами кровельного материала, его нельзя использовать для кровли.

Если вы не будете следовать этому правилу, впоследствии у вас могут возникнуть большие проблемы:

• Для любых готовых кровельных комплектов, таких как черепица или шифер, минимальный угол наклона составляет 22 градуса. Именно при таком значении влага не будет скапливаться на стыках и просачиваться в кровлю;
• Угол наклона для рулонных материалов (Рубероид, Бикрост и т.д.) зависит от того, сколько слоев вы собираетесь укладывать. При наличии трех слоев градиент может составлять 2-5 градусов. Если два слоя, необходимо увеличить его до 15 градусов;
• Производители профнастила рекомендуют укладывать кровельный блок из этого материала с уклоном 12 градусов. При меньших значениях можно использовать трапециевидную форму, но в этом случае необходимо герметизировать клеевые швы листов;
• Для металлочерепицы значение этого параметра равно 14;
• Для ондулина значение составляет 6 градусов;
• Минимальный уклон для мягкой черепицы составляет 11 градусов. Необходима сплошная обрешетка;
• Для мембранной кровли нет строгих требований к минимальному значению этого параметра.

Все дело в минимальных значениях. Совет — придерживайтесь этих правил, чтобы вам не пришлось заново покрывать всю крышу в середине зимы.

Если в вашем регионе часто идут дожди или выпадает снег, оптимальным вариантом будет крыша с углом наклона от 45 до 60 градусов. В конце концов, воду и снежные наносы необходимо удалить с крыши как можно быстрее.

Потому что прочность стропильной системы не бесконечна. А при крутом наклоне крыши дождь и снег будут стекать как можно быстрее.

Если в регионе, где строится дом, постоянно дуют сильные ветры, с крышей поступают по-другому. Более низкий шаг уменьшает ветровую нагрузку. И нет чрезмерной нагрузки на кровельный материал и стропила.

В то же время крышу не сдувает внезапными порывами ветра. В то же время оптимальный угол наклона крыши составляет от 9 до 20 градусов.

Очень часто в регионе наблюдается и снег, и ветер. Например, в Оренбургской области. В этом случае следует выбрать среднее значение угла продольного наклона. Как правило, его значение составляет от 20 до 45 градусов.

Если вы обратите внимание, большинство скатных крыш имеют именно такое значение.

Влияние климатических факторов

На угол наклона крыши влияет количество снега, выпадающего зимой в том или ином регионе. Также учитываются ветровые нагрузки.

Карта снеговой нагрузки Российской Федерации

Это более или менее просто. Многолетние наблюдения показывают, что вся территория Российской Федерации разделена на зоны с равными снеговыми и ветровыми нагрузками. Эти зоны нанесены на карту разными цветами, поэтому найти дорогу не составит труда.

Вы определяете местоположение дома на карте, находите зону и используете ее для определения ветровой и снеговой нагрузки.

Расчет снеговых нагрузок

На карте снеговой нагрузки есть два числа. Первый используется при расчете прочности конструкции (наш случай), второй — для определения допустимого прогиба балок. Еще раз: при расчете угла наклона крыши мы используем первое число.

Основной задачей расчета снеговой нагрузки является учет предполагаемого уклона крыши. Чем круче склон, тем меньше снега может накапливаться на нем, поэтому требуется меньшее сечение стропил или больший шаг.

Для учета этого фактора используются поправочные коэффициенты:

• Угол наклона менее 25° — коэффициент 1;
• От 25° до 60° — коэффициент 0,7;
• На крышах с уклоном более 60° снеговые нагрузки не учитываются — снег не задерживается на них в достаточном количестве.

Как видно из списка коэффициентов, только крыши с уклоном от 25° до 60° меняют значение. Для остальных это действие не имеет смысла.

Итак, чтобы определить фактическую снеговую нагрузку планируемой крыши, нужно взять значение, найденное по карте, умножить его на коэффициент.

И все это должна выдержать крыша.

Например, рассчитаем снеговую нагрузку для дома в Нижнем Новгороде, угол наклона крыши — 45°. На карте это зона 4, со средней снеговой нагрузкой 240кг/м². Крыша с таким уклоном должна быть скорректирована — умножьте найденное значение на 0,7.

Получаем 240кг/м² * 0,7 = 167кг/м². Это только часть расчета угла наклона крыши.

Рекомендации по наклону крыши в зависимости от назначения и материала

Крыша, которая не используется, может иметь минимальный уклон от 2° до 7°, что гарантирует, что она не будет подвержена ветровой нагрузке. Для нормального стока снега лучше увеличить угол до 10°.

Такие крыши часто встречаются при строительстве хозяйственных построек и гаражей.

Если пространство крыши планируется использовать в качестве чердака или мансарды, угол наклона односкатной или двухскатной крыши должен быть достаточно высоким.

Иначе человек не сможет стоять прямо, а полезная площадь будет «съедена» стропильной системой. Поэтому в таком случае целесообразно использовать скатную крышу, например, мансардную.

Минимальная высота потолка в таком помещении не должна быть меньше 2,0м, но для обеспечения комфортного пребывания желательно — 2,5м.

Варианты переоборудования мансарды: 1-2. классическая скатная крыша. 3. Крыша с переменным углом наклона. 4. консольная крыша.

При выборе кровельного материала необходимо учитывать требования к минимальному и максимальному углу наклона. Если этого не сделать, могут возникнуть проблемы, требующие ремонта крыши или всего дома.

Таблица 2

Тип крыши	Диапазон допустимых углов монтажа, в градусах	Оптимальный наклон кровли, в градусах
Кровля из толя с посыпкой	3-30	4-10
Толевая кровля, двухслойная	4-50	6-12
Цинковая кровля с двойными стоячими фальцами (из цинковых лент)	3-90	5-30
Толевая кровля, простая	8-15	10-12
Пологая кровля, крытая кровельной сталью	12-18	15
Шпунтованная черепица с 4 желобками	18-50	22-45
Гонтовая кровля	18-21	19-20
Шпунтованная черепица, обычная	20-33	22
Профнастил	18-35	25
Волнистый асбестоцементный лист	5-90	30
Искусственный шифер	20-90	25-45
Шиферная кровля, два слоя	25-90	30-50
Шиферная кровля, обычная	30-90	45
Стеклянная кровля	30-45	33
Черепица, двухслойная	35-60	45
Желобчатая голландская черепица	40-60	45

Углы наклона, полученные в нашем примере, находятся в пределах 32-56°, что соответствует шиферным крышам, но не исключает и некоторые другие материалы.

Высота конька тоже зависит от угла ската

При расчете любой крыши за точку отсчета всегда принимается прямоугольный треугольник, в котором катетами являются высота ската у вершины, то есть конька, или переход от низа всей стропильной системы к вершине (в случае мансардной крыши), и проекция длины рассматриваемого ската на уровень, которая представлена нахлестом.

Здесь есть только одна константа — это длина крыши между двумя стенами, или длина пролета. Высота конька зависит от уклона.

Высота конька может варьироваться в зависимости от угла наклона

Знание формул тригонометрии поможет при планировании крыши:

tgA = H/L,

sinA = H/S,

H = LхtgA,

S = H/sinA,

где A — угол наклона, H — высота крыши до поверхности конька, L — ½ общей длины пролета крыши (в случае двускатной крыши) или всей длины (в случае односкатной крыши), S — длина ската.

Например, если вы знаете точную высоту конька, вы определите угол наклона по первой формуле. Найдете угол с помощью таблицы тангенсов.

Если расчет основан на угле наклона крыши, высота конька может быть найдена по третьей формуле. С учетом угла наклона длина стропил может быть рассчитана по четвертой формуле.

Как рассчитать уклон крыши дома

С готовым домом разобрались. Теперь расскажем, как рассчитать угол наклона крыши в градусах, если вы занимаетесь проектированием крыши. Вернее, даже не рассчитать, а повысить, но об этом позже.

Читайте также: Чертеж четырехскатной вальмовой крыши своими руками: пошаговая инструкция, расчет на онлайн калькуляторе, каркас и стропильная система

Расчет постоянной нагрузки на скаты кровли

Поэтому, чтобы определить необходимый угол наклона крыши, сначала необходимо собрать данные о нагрузках на стационарную крышу. То есть, получите общую нагрузку на м2 от площади самой крыши и элементов крыши. Рассматриваются следующие веса:

• Внутренняя и внешняя обрешетка;
• Стропила;
• Утеплитель;
• Внутренняя отделка;
• Кровля;
• Мансардные окна и световые люки с окладом;
• Водостоки;
• Молниезащита;
• Оборудование, поддерживаемое стропилами: спутниковые и телевизионные антенны, солнечные батареи и коллекторы, аэраторы;
• Средства обеспечения безопасности крыши: снегозадержатели, пешеходные мостики, лестницы.

Вес пароизоляции и гидроизоляции обычно не учитывается, так как он ничтожно мал по сравнению с весом других элементов.

Для всех элементов кровли рассчитывается их вес на 1м2. Например, если обрешетка сделана из бруса 50×5 мм и расположена на расстоянии 200мм друг от друга, достаточно четырех метров бруса на м2.

Затем веса отдельных элементов суммируются для получения постоянной нагрузки на крышу.

Расчет переменных нагрузок

Следующий шаг — расчет мгновенных нагрузок в соответствии с СП 20.13330.2016 «Нагрузки и действия». Для частных домов это обычно только снеговые и ветровые нагрузки (главы 10 и 11 документа).

Снеговая нагрузка на крышу

Снеговая нагрузка рассчитывается по формуле:

S0 =Sg-μ

где Sg — нормативная масса снежного покрова на горизонтальной поверхности. В зависимости от площади поверхности здания это:

Снежные регионы	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII
Sg, кН/м2	0,5	1,0	1,5	2,0	2,5	3,0	3,5	4,0

Нормативный вес снежного покрова в различных районах

Сама территория определяется по карте:

Если здание расположено на границе двух снеговых регионов, для него обычно принимается более высокая нормативная нагрузка, чтобы обеспечить запас прочности крыши в случае чрезмерно снежной зимы.

Второй элемент формулы μ — это коэффициент, который зависит от формы крыши и ее угла наклона. Он позволяет преобразовать вес снежного покрова на горизонтальной плоскости в нагрузку на наклонном склоне. Чем больше угол наклона крыши, тем меньше μ, вплоть до 0.

Ветровая нагрузка на крышу

Ветровая нагрузка на крышу частного дома обычно гораздо ниже снеговой. Однако он все равно почти всегда превышает 10кг/м2 и также зависит от угла наклона крыши, поэтому его необходимо учитывать.

Ветровая нагрузка wm рассчитывается по формуле:

wm = w0-k(ze)-c,

где w0 — нормативная ветровая нагрузка. Как и снеговая нагрузка, она зависит от расположения здания:

Ветреные районы	Ia	I	II	III	IV	V	VI	VII
w0, кПа	0,17	0,23	0,3	0,38	0,48	0,6	0,73	0,85

Ветровая зона определяется по карте:

Вы можете заметить, что единицы измерения ветровой нагрузки указаны не в кН/м2, как для снеговой нагрузки, а в кПа. Это не ошибка, а просто разные обозначения для одного и того же значения: 1кПа = 1кН/м2.

k(ze) — это коэффициент, который зависит от высоты здания и типа местности.

Всего в СП 20.13330.2016 существует три типа местности:

• A — открытая местность: степи, пустыни, полупустыни, поля, берега рек, озер и морей без преград, города с незакрепленной застройкой и высотой зданий менее 10м;
• B — местность, равномерно покрытая препятствиями высотой более 10м: городские районы, леса.
• C — плотно застроенные города с высотой зданий более 25м.

Значения коэффициентов k(ze) для различных высот приведены в таблице ниже:

Высота ze, м	Тип местности
А	В	С
≤ 5	0,75	0,5	0,4
10	1,0	0,65	0,4
20	1,25	0,85	0,55
40	1,5	1,1	0,8
60	1,7	1,3	1,0
80	1,85	1,45	1,15
100	2,0	1,6	1,25
150	2,25	1,9	1,55
200	2,45	2,1	1,8
250	2,65	2,3	2,0
300	2,75	2,5	2,2

Последний параметр в формуле c — это аэродинамический коэффициент, который зависит от формы крыши и типа здания. Например, для обычных домов она рассчитывается по одной формуле, а для сараев — по другой.

Поскольку снеговая и ветровая нагрузки являются переменными, при их суммировании к меньшей нагрузке применяется коэффициент 0,9.

Теперь рассмотрим, как правильно рассчитать угол наклона двух наиболее распространенных типов крыш: односкатной и двускатной.

Как рассчитать угол наклона крыши с одним скатом

Для односкатной крыши коэффициент μ составляет:

• 1, если угол наклона крыши составляет менее 30°;
• 0, если он больше 60°.

Промежуточные значения рассчитываются по формуле:

μ = (60°-α)/(60°-30°),

где α — угол наклона крыши.

Проще говоря, если крыша дома крутая (менее 30°), то в соответствии со строительными нормами к ней применяется такая же снеговая нагрузка, как и к плоской поверхности. Если склоны крутые (более 60°), снеговая нагрузка может вообще не учитываться.

Все углы между этими крайностями оставляют пространство для маневра при выборе уклона таким образом, чтобы:

• с одной стороны, крыша не была слишком крутой,
• а с другой стороны, уклон был достаточно крутым, чтобы значительно снизить снеговую нагрузку.

На примере покажем, как можно определить угол наклона крыши в градусах с учетом снеговой нагрузки. Вы берете следующие исходные данные:

1. Регион строительства — пригород Казани, который является четвертым снеговым районом с Sg = 2,0кН/м2.
2. Общая постоянная нагрузка на крышу составляет 50кг/м2.
3. Стропильная система выдерживает нагрузку 250кг/м2.

Рассчитайте снеговую нагрузку при μ=1:

S0 = 2-1 = 2кН/м2

Чтобы перевести кН/м2 в кгс/м2, умножьте на 101,97. Общая снеговая нагрузка составит 203,94кг/м2. Добавление постоянной нагрузки дает 253,94кг/м2 , что больше, чем может выдержать стропильная система, даже без учета ветровой нагрузки.

Поэтому для уменьшения нагрузки необходимо увеличить угол.

Как рассчитать угол наклона крыши в этом случае? Вычтите постоянную нагрузку из несущей способности стропильной системы, чтобы получить 200кг/м2. Чтобы не пересчитывать минимальный шаг несколько раз, включим запас ветровой нагрузки 20кг/м2, итого 180кг/м2.

Если вы планируете счищать снег с крыши зимой, необходимо также учитывать вес человека — достаточно 60кг. Дело в том, что нормальный снежный покров бывает крайне редко — раз в несколько десятилетий. Поэтому, даже если человек весит больше, это не повредит крыше.

Вес человека является точечной нагрузкой, поэтому он не распределяется по всей крыше, а учитывается в весе на 1м2 «как есть».

После всех вычетов результат составляет 120кг/м2. Это максимальная нагрузка, которую может выдержать снежная шапка на склоне. Исходя из этого, перед расчетом угла наклона крыши выясните, каким должен быть μ:

2-101,97 — μ = 120кгс/м2 → μ = 0,59

Теперь подставьте это значение в формулу и рассчитайте минимальный угол наклона крыши:

0,59 = (60°-α)/(60°-30°) → α = 42,3°

В целом, для соблюдения предельной нагрузки угол наклона крыши должен составлять 42,3° или более. Предпочтительнее уклон крыши в 45°, чтобы был запас прочности. При уклоне 45° снеговая нагрузка составит:

S0 = 2-101,97-0,5 = 101,97кН/м2.

При расчете ветровой нагрузки на односкатную крышу коэффициент c зависит от преобладающего направления ветра.

Если ветер дует в скатную часть крыши, то коэффициент c берется из таблицы:

Угол наклона α	F	G	H	I	J
0°	-1,8	-1,3	-0,7	-0,5	-0,5
15°	-0,9	-0,8	-0,3	-0,4	-1,0
0,2	0,2	0,2
30°	-0,5	-0,5	-0,2	-0,4	-0,5
0,7	0,7	0,4
45°	0,7	0,7	0,6	-0,2	-0,3
60°	0,7	0,7	0,7	-0,2	-0,3
75°	0,8	0,8	0,8	-0,2	-0,3

Если ветер дует в фронтонную стену, используется другая таблица:

Угол наклона α	F	H	G	I
0°	-1,8	-1,7	-0,7	-0,5
15°	-1,3	-1,3	-0,6	-0,5
30°	-1,1	-1,4	-0,8	-0,5
45°	-1,1	-1,4	-0,9	-0,5
60°	-1,1	-1,2	-0,8	-0,5
75°	-1,1	-1,2	-0,8	-0,5

Минусы перед коэффициентами означают, что ветер не давит на крышу, а скорее поднимает ее. Поэтому, если дом построен в местности, где ветер почти всегда дует в одном направлении, выгодно развернуть его фронтоном в направлении воздушного потока.

Это позволит снизить общую переменную нагрузку на конструкцию.

В обоих случаях F, G, H, I и J — это обозначения отдельных секций крыши, показанных на схеме:

На схеме показана двускатная крыша, но ее можно применить и к односкатной крыше, совместив конёк со стеной. На первом рисунке конёк выровнен по подветренной стене, на втором — по любой стене, это не повлияет на расчёты.

Теоретически, ветровая нагрузка должна рассчитываться отдельно для каждой секции крыши. И для крупных промышленных, коммерческих и общественных зданий это именно так.

Однако, для частных домов это не имеет смысла, поэтому на практике берут наибольший коэффициент (или наименьший, если он минусовой) из линии прямоугольной таблицы и по нему рассчитывают нагрузку.

В нашем примере следует принять коэффициент c 0,7 и k(ze) 0,65, поскольку дом построен в районе с небольшим количеством низких зданий (тип B), а высота дома больше 5м, но меньше 10м.

Нормативная ветровая нагрузка составляет 0,3кПа, так как Казань расположена во втором ветровом районе. Таким образом, ветровая нагрузка составит:

wm = 0,3-0,65-0,7-101,97=13,92кгс/м2

Прежде чем рассчитать угол наклона крыши на основе максимальной снеговой нагрузки, мы заложили запас по ветровой нагрузке в 20кг/м2. Поскольку расчетная нагрузка меньше этого запаса, нет необходимости пересчитывать уклон.

Если на этом этапе ветровая нагрузка превышает расчетное значение, вернитесь на несколько шагов назад и учтите расчетное значение.

Как вычислить уклон кровли с двумя скатами

Уклон двускатной крыши рассчитывается почти так же, как и односкатной. Существует лишь несколько деталей, касающихся расчета снеговой нагрузки.

Поскольку скатная крыша имеет конек, снег на ней часто распределяется неравномерно: ветер сдувает снег с одного ската, что снижает нагрузку, но деформированная часть оседает на другом скате и увеличивает стандартную толщину снежного покрова.

Это приводит к двум μ-факторам для одной крыши, как видно из диаграммы:

Этот эффект возникает при уклоне крыши 15° ≤ α ≤ 40°. В этом случае коэффициент μ нужно просто умножить на 1,25. То есть, либо он будет равен 1,25, если угол наклона меньше 30°, либо формула для его расчета немного изменится:

μ = 1,25-(60°-α)/(60°-30°),

Для частных домов μ с коэффициентом 0,75 обычно не принимается. Во-первых, это требует, чтобы ветер всегда дул только с одной стороны и никогда не менял направление зимой.

Во-вторых, симметричная скатная крыша и стропильная система также симметричны, поэтому даже если на вашем участке выполняется первое условие, при проектировании все равно придется закладывать более высокую снеговую нагрузку на всю крышу.

Вторая особенность двускатной крыши и расчета нагрузки на скат относится к относительно плоским крышам с подвесными устройствами или мостиками у конька. Это не лучшее решение, поскольку расчет снеговой нагрузки в данном случае происходит по схеме:

Другими словами, как и в предыдущем случае, μ-фактор следует принять равным 1,4. Или же сделать крышу с уклоном, не укладывающимся в диапазон: 10° ≤ α ≤ 30° — здесь эта схема работает.

Для скатной крыши нет никаких особенностей при расчете ветровой нагрузки — для частных домов все рассчитывается так же, как и для односкатной крыши.

Как рассчитать уклон кровли под конкретное кровельное покрытие

Допустимый угол наклона крыши зависит не только от расчетной нагрузки, но и от покрытия крыши. Большинство кровельных материалов нельзя укладывать на очень скатные крыши — в некоторых случаях даже максимальный угол наклона крыши ограничен.

Поэтому после расчета минимального угла нагрузки важно убедиться, что выбранное вами кровельное покрытие может быть установлено на этом скате. Эти значения для распространенных материалов приведены в таблице ниже:

Тип кровельного материала	Минимальный угол наклона крыши	Максимальный угол наклона крыши
Шифер	25°	45°
Ондулин	5°	нет
Битумная черепица	6°	нет
Фальцевая кровля	7°	нет
Керамическая черепица	22° (классика) и 30° (бобровый хвост)	60°
Металлическая черепица	9°	нет
Профнастил	8-10°	нет
Цементно-стружечная плитка	22-30°	60°

Большинство кровельных покрытий можно укладывать на уклоны, меньшие, чем приведенные в таблице. Но за это приходится платить: протечки почти гарантированы, поэтому необходимы дополнительные нахлесты и дополнительная герметизация крыши.

И дело не только в большем количестве герметика на стыках: под кровельным покрытием фактически необходима вторая кровля из рулонных битумных материалов или высококачественная гидроизоляционная мембрана с проклеенными стыками.

Кроме того, профнастил, как самонесущий кровельный материал, также имеет свою максимально допустимую нагрузку в зависимости от марки и расстояния между обрешетками.

Это означает, что при устройстве кровли из этого материала снеговые и ветровые нагрузки рассчитываются не только из несущей способности стропил, но и из достаточной несущей способности кровельного материала.

Уклон кровли в процентах и градусах

Как определяется угол наклона крыши в градусах? Наклонный угол, например.
Как и любая подобная фигура, согласно геометрическим канонам измеряется в градусах.

Но во многих документах, включая СНиП, эта величина отображается в процентах, поэтому нет строгих требований или обоснований следовать только одной единице измерения.

Самое главное в этой ситуации — знать коэффициент для данного соотношения, если вам вдруг понадобится перевести градусы в проценты и наоборот, например, для удобства при расчетах.

В целом, коэффициент для перевода градусов в проценты составляет от 1,7 (для 1 градуса) до 2 (для 45 градусов). В случаях, когда первостепенное значение имеет процент, отличный от общего числа, в числовом представлении используются промилле, или сотые доли процента.

Если верить теории, можно достичь 60 или даже 70 градусов, но на практике это будет выглядеть не так разумно.

А с точки зрения внешнего вида впечатление «так себе», если только ваш дом не находится где-нибудь в Альпах и вам не нужно строить крышу, которая постоянно испытывает снеговые нагрузки.

Преобразование градусов в проценты

Зависимость от нагрузок и прочих факторов

Строители измеряют угол наклона крыши по отношению к горизонту в процентах или в градусах. Точное измерение требует использования геодезического инструмента. Уклон крыши около 0 градусов означает абсолютно плоскую крышу; увеличение угла наклона делает крышу угловатой.

Скатные крыши имеют значение от 11 до 45 градусов. Рассчитайте необходимый угол при выполнении строительных работ. Обращайте внимание на некоторые детали.

Ветра

В районах с сильными порывами ветра не следует использовать конструкцию со слишком острой крышей. Крыша с крутым уклоном приведет к обрушению.

В этом случае предпочтительна более плоская конструкция крыши с меньшим углом наклона, с прочными и усиленными стропилами. Этот вариант обойдется дороже, но крыша будет лучше защищена от стихии.

Еще одним важным моментом при установке крыши является направление ветра. При выборе черепицы в качестве кровельного материала ветер должен быть направлен прямо на плоскость уложенных листов.

Если ветер дует с торцов, есть риск, что листы оттянутся и согнутся. Учитывая эти нюансы (силу и направление ветра), необходимо правильно выбрать угол скручивания конструкции крыши.

Количества осадков

Если вы живете в климатической зоне с обильными снегопадами, крыша должна быть наклонена под углом 45 градусов.

Этот уровень позволит снегу лучше сползать вниз, чтобы он не задерживался на крыше и не продавливал кровельный материал.

Когда крыша имеет угол около 45 градусов, нет необходимости усиливать стропила. Однако для такой модели существует вероятность повышенной ветровой нагрузки.

Важно выбрать подходящую конструкцию с учетом всех климатических условий.

При расчете угла наклона следует учитывать и другие элементы — град, дождь, палящее солнце, которые также влияют на прочность крыши.

В районах, где много солнечных дней, а количество осадков незначительно, можно использовать плоскую крышу с минимальным уклоном.

Важно: плоская крыша все равно должна иметь минимальный уклон (1 градус или 1,7 %).

Материала кровельного покрытия

Существует два типа кровли. Они имеют шероховатую или гладкую текстуру. В первом случае вода хуже стекает с крыши. Жидкости и снег будут удерживаться лучше. Гладкая поверхность обеспечивает мгновенный отвод влаги.

Существуют также другие проектные данные, которые влияют на параметры минимального и максимального уклона.

Условия применения кровельной конструкции в зависимости от климата

Сложность определения оптимального уклона крыши заключается в правильной оценке условий:

1. Достаточный и достаточно крутой уклон для обеспечения стока дождевых осадков;
2. Простота конструкции;
3. Управление кровельными материалами;
4. Комфортное использование помещений под крышей.

Для расчета угла наклона крыши используются два параметра: дождевая нагрузка и ветровая нагрузка. Материал выбирается в зависимости от угла наклона крыши и климатических условий.

Толщина (вес) снежного покрова наиболее распространенных плоских и скатных крыш показана на рисунке, где µ — коэффициент, учитывающий влияние угла наклона крыши на снегозадержание и возможное образование снежного мешка (скопление снега на краю ската с наветренной стороны крыши).

Необходимо также учитывать смещение нагрузки на подветренную сторону здания.

Снеговая нагрузка на крышу

Расчет погодной нагрузки на крышу

При учете ветровой и снеговой нагрузки важно отметить, что:

• Для крыш с уклоном более 60 градусов нагрузкой от снега и дождя можно пренебречь, так как осадки не будут задерживаться на таком уклоне;
• Уменьшение угла наклона крыши приводит к уменьшению площади крыши (соответственно, экономия материалов, меньшая ветровая нагрузка), но требует более серьезных мер по гидроизоляции;
• Наклонные крыши требуют установки снегозадержателей — это предотвращает сход снежных лавин после обильных снегопадов. В качестве альтернативы можно использовать обогрев крыши и оптимизированную систему отвода дождевой воды.

Эти меры позволяют снегу постепенно таять и стекать;

• Поднятие конька увеличивает эффективную площадь кровли, позволяя получить чердак или полезную мансарду.

Вывод: в районах обильных снегопадов или интенсивных дождей следует увеличить высоту конструкции крыши путем усиления подстропильной системы (балок, стропил, конька).

В случае небольшого количества осадков, но сильных преобладающих ветров важно не только уменьшить угол наклона крыши, но и соответствующим образом сориентировать здание.