Ремонт и строительство Ремонт и строительство
Зависимо от выбранной конструкции кровли и угла ее наклона эксплуатационные параметры крыши меняются. Подбор оптимального для климатической зоны и условий использования, типа покрытия уклона кровли обеспечивает быстрый сход осадков, сопротивляемость ветровой нагрузке и длительную сохранность кровельных материалов.
Содержание статьи
- 1 Тип крыш
- 2 Единицы измерения угла ската кровли
- 3 Условия применения кровельной конструкции зависимо от климата
- 4 Расчет угла кровли зависимо от снеговых и ветровых нагрузок
- 5 Зависимость высоты кровли и полезной площади мансарды (чердака) от наклона крыши
- 6 Выбор кровельного материала зависимо от наклона крыши
- 7 Гидроизоляция кровли зависимо от уклона
- 8 Заключение
- 8.1 Похожие статьи
Тип крыш
По типу конструкции кровли разделяются на:
- плоские (угол наклона к горизонтали 3…5 градусов) и скатные (уклон 5…6 градусов и более);
- пологоскатные и крутоскатные (зависимо от того, какой угол наклона крыши применяется:);
- с чердаком или не имея чердака, в противном случае эксплуатируемая и неэксплуатируемая. Под этими терминами понимается наличие под кровлей свободного, допустимого к хозяйственному использованию пространства высотой более 1,5 м или его отсутствие.
Плоские кровли применяются в основном в многоэтажном строительстве и имеют незначительной уклон, обеспечивающий сток дождевой и снеговой воды в водосбор. Скатные кровли чаще используются в малоэтажной (частной) застройке. Этот тип крыш классифицируют на:
- односкатные – наклон от одного угла кровли к другому не меняется, угол наклона односкатной крыши составляет 6…45 градусов;
- двускатные – скаты могут иметь одинаковый или разный уклон, зависимо от расположения конька кровли, устраиваются круто- или малоуклонными;
- шатровая – четыре и более ската в виде равнобедренных треугольников, применяются на постройках правильной формы (круг, квадрат, правильный многоугольник), зависимо от типа строения наилучший угол наклона крыши доходит до 60…70 градусов (башни);
- вальмовая – разновидность четырехгранной шатровой, при которой две грани представляют собой равнобедренные треугольники, две – равнобедренные трапеции;
- мансардные – имеют двойной уклон на каждом из двух скатов, рассчитаны на устройство жилых помещений максимальной высоты и площади непосредственно под кровлей;
- щипцовые – сложная конструкция, составная кровля из трех-четырех и более двускатных, мало распространена и применяется для строений с ломаным контуром.
Кроме этих шести вариантов, применяются также комбинированные.
Скатные кровли
Единицы измерения угла ската кровли
Какой угол наклона односкатной крыши (двускатной, шатровой и т.д.) принят, может указываться в:
- градусах;
- процентах;
- дробном числе.
Вместе с тем под градусами понимается угол к горизонтали, проценты или дробь – отношение высоты конька к половине ширины крыши (в строительстве применяется термин «заложение»).
Измерение угла наклона крыши
Измерение в градусах относительно неточное, дает (зависимо от применяемого инструмента) погрешность до 5% по углу и до 10% по линейным размерам строения при расчетах. Более точные результаты дает измерение в процентах, причем за 100% принят угол в 45 градусов.
Для более удобного использования обеих измерительных систем приведена таблица, позволяющая переводить угол наклона крыши (градусы) в проценты и наоборот.
Для расчета применяется стандартная схема:
При таких параметрах процентное выражение угла кровли составляет 5:8 х 100% = 62,5%, в градусах это значение составит примерно 32о, в дробном выражении – 5:8 = 1:1,6.
Для лучшего понимания того, как и какими инструментами делается замер наклона крыши, как рассчитать скат крыши, предлагаем посмотреть видео.
Условия применения кровельной конструкции зависимо от климата
Сложность подбора оптимального угла наклона крыши связана с правильностью определения условий:
Для расчета угла наклона крыши применяются два параметра: нагрузка от атмосферных осадков и ветровая. Материал выбирается зависимо от угла наклона крыши и климатических условий. Данные по зависимости толщины (веса) снегового покрова для наиболее распространенных плоских и малоуклонных кровель приведены на иллюстрации, где µ — коэффициент, учитывающий влияние угла кровли на задержку снеговой массы и возможное образование «снежного мешка» (наслоение снега на краю ската подветренной стороны кровли).
Учитывать следует и такую особенность, как смещение нагрузки на подветренную часть здания.
Снеговая нагрузка на кровлю
Расчет погодных нагрузок на кровлю
При учете ветровых и снеговых (дождевых) нагрузок важно иметь в виду:
- для кровель с уклоном более 60 градусов можно не учитывать нагрузку от снега и дождя, так как осадки не будут задерживаться на таком склоне;
- уменьшение угла ската крыши приводит к уменьшению площади кровли (соответственно, идет экономия материалов, меньше нагрузка от ветров), однако требует более серьезных мер по гидроизоляции;
- малоуклонные крыши нуждаются в установке снегоудержателей – это позволит предотвратить лавинный сход осадков после сильных снегопадов. В качестве альтернативы применяется обогрев кровли и оптимизированная система водостока. При таких мерах снег тает и стекает поэтапно;
- подъем конька увеличивает полезную площадь покровельных помещений, позволяя организовать мансарду или эксплуатируемый чердак.
Вывод: для местностей с сильными снегопадами и обильными дождями нужно увеличивать высоту кровельных конструкций, усиливая вместе с тем подкровельные системы (балки, стропила, конек). При незначительных осадках, однако сильных преобладающих ветрах важно не только уменьшить угол наклона крыши, однако и правильно ориентировать здание.
Расчет угла кровли зависимо от снеговых и ветровых нагрузок
Для определения вероятного действия от выпадения осадков на строение (угол наклона двускатной крыши) применяется карта снеговых нагрузок Российской Федерации (сопредельных стран).
Карта снеговых нагрузок Российской Федерации
Вместе с тем для расчета угла ската кровли применяется значение числителя (1-ая цифра дроби), т.е. среднестатистический вес снежного покрова для горизонтальной плоскости. Планируемый угол уклона крыши учитывается коэффициентом µ, составляющим для крыш со скатом:
- менее 25о – 1;
- 25…60о – 0,7 (интерполируется согласно данным, приведенным выше);
- более 60о – не учитывается.
При постройке дома, к примеру, в Подмосковье, здание попадает в третью зону со средней снеговой нагрузкой 180 кг/м.кв. При планируемой кровле с углом наклона в 30о цифру следует умножить на коэффициент 0,7 – итоговое значение составит 126 кг/м.кв.
Для расчета ветровых нагрузок применяется аналогичная схема. По карте ветровых нагрузок определяется зона, по месту расположения строения (между зданий, на открытом месте) – тип воздействия ветрового потока. Эти характеристики дают начальную формулу, как рассчитать угол наклона крыши.
Карта ветровых нагрузок России
Место расположения здания учитывается коэффициентами из таблицы.
*- Место размещения для дома высотой в 5 м включает область с радиусом 5х30 = 150 м. Тем самым, даже в крупном городе дом, выстроенный в частном районе, будет считаться находящимся в зоне с малоэтажной застройкой.
Упрощенный расчет нагрузки от действия ветра для здания в Подмосковье, распложенного на берегу водоема значительной площади, дает возможность получить цифру:
- для зоны 1 (Москва и Подмосковье) среднестатистическая нагрузка составляет 32 кг/м.кв.;
- для ската в 30о, высоты 5…10 м и размещения на открытой местности принимаем коэффициент 1,0;
- конечный итог – 32х1,0 = 32 кг/м.кв.
Тем не менее, кроме обычного воздействия ветра, нужно учесть его аэродинамическую составляющую.
Иллюстрация — ветровые нагрузки на крышу
Зависимо от преобладающего направления ветрового потока, он будет стремиться сорвать кровлю или «прижать» ее к стропилам. По этой причине с учетом розы ветров рассчитывается усилие для наиболее нагруженных зон и полученное значение используется для всей конструкции, чтобы унифицировать ее и не применять в разных зонах стропила различного сечения. Так, с учетом приведенных выше расчетов и планируемой двускатной кровли, принимаем для ветра во фронтон (торец здания) коэффициент -1,4 и умножаем его на номинальное значение ветровой нагрузки: 32х(-1,4) = 44,8 кг/м.кв.
Полученные данные по ветровой и снеговой нагрузке суммируются, вместе с тем знак коэффициента аэродинамического влияния ветра не учитывается. Для расчетного случая результат составит:
126+44,8 = 170,8 кг/м.кв.
Это не превышает допустимой нагрузки на стропильные системы обычной конструкции 300 кг/м.кв., соответственно, крыша с таким углом наклона вполне допустима для данной местности.
Зависимость высоты кровли и полезной площади мансарды (чердака) от наклона крыши
Изменение высоты кровли, кроме изменения снеговых и ветровых нагрузок на стропильную систему, ведет к изменению полезной площади помещения под скатами.
Изменение полезной площади зависимо от высоты кровли
Так как 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). В случае, если применяется мансардный тип кровли, верхняя ее часть может иметь уклон в 10…20 градусов, нижняя – 50…80.
Вместе с тем расположение мансардного помещения может варьироваться зависимо от типа кровельной системы.
Как видно из иллюстрации, более сложные конструкции с выносными консолями или смещением дают большее полезное пространство. Тем не менее из возведение затруднено большим количество расчетов для расположения стропил и балок, измененной конфигурацией кровли в целом, проблемами с настилом кровельного материала.
Вместе с тем учитывается также применение пространства мансарды. Так, в случае, если под «аттиковыми» (расположенными между межэтажным перекрытием и наклонной частью мансардного потолка – мауэрлатом) стенами планируется устроить спальные места, высота стены принимается меньше, чем в случае, 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 – более менее устройство рабочего места;
- 170…190 см и более – нормальная высота помещения, вдоль стены можно ходить.
Тем самым, при выборе зависимо 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 материала зависимо от наклона крыши
Выбор типа материала для кровельных работ, устройство гидро- и теплоизоляции зависят не только от наклона ската, однако и от особенностей самого материала.
Следует обратить внимание на вес материала, способ его крепления и сопротивляемость «сползанию» под действием силы тяжести, влияния осадков и ветров. СНИПы дают следующие советы по использованию кровельных материалов для крыш с разным уклоном.
Советы СНИП: уровень уклона крыш и подходящие кровельные материалы
При увеличении угла наклона выбирается более легкое и удобное для монтажа покрытие. Вместе с тем крутоуклонные крыши, используемые в основном в горных сельских районах с сильными снегопадами, кроются природными легкими материалами – щепой, соломой или камышом. При нежелании (невозможности) использования таких покрытий и необходимости организовать быстрый сход осадков, используют обогрев кровельных конструкций и усиленный отвод воды – это обеспечивает постепенное таяние снега и его равномерный сток.
Важно: в местностях с сильными снегопадами и морозами водосточные системы при подогреве крыши также требуют подогрева, иначе талая вода будет замерзать в водосточных трубах, образуя ледяные пробки.
Нахлест листов (панелей, рулонов) кровельного материала зависит от климатических условий, ската крыши дома и особенностей самого материала. Общая зависимость проста – чем круче крыша, тем меньший нахлест можно делать.
Зависимо от того, какой уклон кровли организован и какие материалы применяются для нее, может потребоваться установка снегозадержателей. При расчете их количества учитывается климатическая зона (согласно карте снеговых нагрузок), длина ската крыши и его ширина, угол наклона. Для упрощения расчета предусмотрены онлайн-калькуляторы. Сориентироваться помогут табличные данные.
Выбор типа снегозадержателя зависит от уклона ската и покрытия. Для крыш с мягкими покрытиями больше подходят уголковые модели, для твердых профилированных – решетчатые (при большом уклоне) или трубчатые (со средним уклоном).
Гидроизоляция кровли зависимо от уклона
Большая часть производителей кровельных материалов указывают рекомендуемый и минимальный угол наклона крыши при его монтаже. 1-ая означает тот наклон, при котором сам кровельный материал обеспечивает нормальную гидроизоляцию крыши для нормативных осадков. 2-ая цифра — предел, ниже которого материал не сможет работать с требуемой отдачей. Тем не менее для предотвращения протечек в случае экстремальных дождей или снегопадов, а также выбирая угла ската между минимально допустимым и рекомендуемым значением дополнительную гидроизоляцию устраивать нужно.
Зависимо от того, насколько надежную планируется обеспечить защиту от атмосферной влаги, принимается гидроизоляционная система 1…6 классов, причем наиболее надежным считается 1-ый класс.
| Класс | Описание |
| 1 | Полностью водонепроницаемая «нижняя» кровля» |
| 2 | Наличие под кровельным материалом защиты от дождя |
| 3 | Диффузная мембрана или гидроизоляционная пленка с проклейкой нахлестов и технологических отверстий |
| 4 | Диффузная мембрана или гидроизоляционная пленка с проклейкой нахлестов, рулонная битумная гидроизоляция |
| 5 | Диффузная мембрана свободной укладки |
| 6 | Гидроизоляционная пленка свободной укладки |
Тем самым, зависимо от того, какой класс подкровельной гидроизоляции выбран, можно гарантировать отсутствие протечек на 15…100%.
Заключение
С учетом всех перечисленных выше параметров, а также не разобранных в данной статье вопросов (теплоизоляция кровли зависимо от уклона) стоит отметить: для большинства регионов России оптимальным можно считать наклон 25…35 градусов. Такая крыша позволит достаточно просто спустить снег и дождь, успешно противостоит ветрам и – при правильно подобранной конструкции – обеспечивает достаточную площадь помещений в верхней части здания.
