Расчет нагрузки действующей на двускатную крышу

Каким должен быть угол

Многие домашние мастера считают, что главное – это не сделать наклон трубопровода слишком маленьким, ведь в таком случае не будет стекать вода с нужной скоростью. Но при этом совершенно не учитывают, что слишком большой угол уклона вредит не меньше. При резком стоке вода не успевает смыть весь канализационный сор, из-за чего происходит быстрое заиливание системы.

Но это еще не самая большая проблема, которая может появиться. Если угол выбран неверно, то у напорной системы может сорвать запор и тогда нарушится работа сифона. И весь канализационный запах из септика начнет попадать в жилые помещения.

Как рассчитать уклон кровли: какой способ лучше ↑

Как известно, помимо плоских (пологих) конструкций существуют также скатные и высокие, а материалов для кровельного покрытия еще больше. Для того чтобы правильно сориентироваться в этом многообразии, согласно СНиП разработаны специальные таблицы и диаграммы, в которых отражается взаимосвязь между крутизной ската и видом крыши.

Уклон крыши определяют следующие параметры:

тип и количество материала, предназначенного для покрытия крыши;
необходимая защита от ветра и влаги;
высота конька для случая ремонта уже существующей кровли.

Калькулятор для расчета уклона кровли

Пользоваться данным калькулятором предельно просто. По сути любую кровлю можно разделить на обычные двухскатные, в основе расчета которых лежит треугольник. Именно на этом положении и базируется работа калькулятора. Используются следующие параметры:

H – высота конька, то есть катет прямоугольного треугольника;
W – второй катет, равный половине ширины основания;
L – длина стропил, она же – гипотенуза.

Подставив два известных параметра, можно практически сразу определить угол покатости крыши с подобными характеристиками. Кстати, третий параметр вычисляется автоматически. Программное обеспечение калькулятора использует свойства равнобедренного треугольника и простейшие тригонометрические формулы.

Использование угломера

Этот прибор, который называют еще уклономером, имеет незамысловатую конструкцию: несколько реек с нанесенными делениями и маятник. При расчетах главную рейку располагают перпендикулярно к коньку. На необходимый угол на шкале делений показывает указатель маятника. Как видите, ничего сложного.

Формула расчета уклона кровли

И, наконец, требуемую крутизну ската можно рассчитать самому без использования приборов замера ската, математически. Для этого потребуются знать величину

вертикальной высоты (H), отмеренной от наивысшей точки ската, обычно это конек, до самой нижней – карниза;
заложения – горизонтального расстояния от нижней до проекции верхней точки ската.

Рассчитывают угол наклона кровли в градусах или процентах и обозначают на чертеже буквой «i».

Математически расчет величины крутизны крыши в процентах проводят следующим образом.

i = Н : L, т. е. угол уклона крыши находят из отношения высоты кровли к заложению.

После чего, чтобы получить искомую величину в процентах, значение полученного отношения умножают на 100. Выразить значение наклона в градусах помогает специальная таблица соотношений.

Рассмотрим, как вычислить угол наклона в градусах на конкретном примере.

Пример расчета Допустим, длина заложения при высоте крыши в 2,5 м оказалась равной 4,5 м.

Получается, что уклон i = 2.5 : 4,5 = 0,55. А после умножения 100 получим, соответственно, 55%.

Теперь можно по таблице перевести полученное значение в градусы, получаем – 29°.

Наименьшую крутизну ската для того или иного кровельного покрытия можно определить из следующего графика.

Допустим, речь идет о листовой стали.

Ищем на графике, в какую наклонную линию упирается дугообразная стрелка 10.
Точка пересечения наклонной и вертикальной оси дает ответ на поставленный вопрос – самое меньшее 28%.

Пример расчета Проведем расчеты для конкретного дома.

Если H составляет 3 м, а L – 12 м, тогда i = 50%.

Таким образом, в случае приведенных конструктивных размеров необходима крутизна ската в 50% (или 27 градусов), чтобы был обеспечен нормальный сброс дождевой воды.

https://youtube.com/watch?v=B-z4byoibzc%3F

2022 stylekrov.ru

Допустимый уклон крыши в зависимости от кровельного материала: какой должен быть наклон

Это поможет выбрать материал, который прослужит долгое время и подойдет именно вашему дому. Поэтому следует более подробно ознакомиться с тем, как правильно выбрать материал для крыши и каким должен быть дома.

Также следует ознакомиться с данными о наименьшем угле для различных материалов:

Для штучных материалов, таких как черепица и шифер, самым малым считается угол в 22 градуса. Это предотвращает скапливание на стыках влаги и просачивание ее внутрь здания.
Для рулонных материалов минимальный угол наклона будет выбираться в зависимости от количества уложенных слоев. При трехслойном покрытии угол составит от 2 до 5 градусов, при двухслойном — 15 градусов.
Малым углом наклона кровли из профнастила считается 12 градусов. При небольших углах по рекомендациям производителей стыки следует дополнительно проклеивать герметикам.
Для крыш, покрытых металлочерепицей, минимальный угол равен 14 градусам.
Для крыш, покрытых ондулином, минимальный угол — 6 градусов.
Для мягкой черепицы малым углом считается 11 градусов, при этом независимо от выбранного угла существует обязательное условие — монтаж сплошной обрешетки.
Мембранные покрытия имеют минимальный угол 2 градуса.

Пример расчета наклона крыши

Угол наклона кровли рассчитывается, как мы уже говорили, с учетом климата местности и выбранного материала для покрытия.
Высота конька и значение поднятия стропил определяют угольником или рассчитывают ширину пролета, делят ее пополам и умножают на соответствующий коэффициент из таблицы.

К примеру, если ширина дома составляет 10 м, а равен 25 градусов, то высоту, на которую должны подняться стропила, рассчитывается путем умножения 5 м (половины ширины дома) на коэффициент из таблицы (0,47) и получаем 2,35. Именно на высоту 2,35 должны подняться стропила.

Крыша это один из важных элементов дома. Данный элемент служит для защиты жилища от атмосферных осадков, солнечных лучей и холода. Правильно сконструированная крыша будет надежной защитой дома от снега и дождя. В то время как неправильно сделанная крыша может послужить причиной серьезных проблем, вплоть до разрушения. В рамках этой статьи мы поговорим о том, как расчитать уклон крыши (в качестве примера мы рассмотрим двускатные малоуклонные крыши), чтобы она была наиболее эффективной, по каким критериям стоит определять угол уклона крыши и какие есть минимальные углы наклона для различных кровельных материалов.

Конструкция двухскатной крыши

Разберем подробно конструкцию такой крыши:

Основанием двухскатной крыши служит мауэрлат. В случае с деревянной стропильной системой, строительство которой мы и будем рассматривать, мауэрлат это брус, или бревно, которое укладывается сверху несущей стены здания. Мауэрлат служит крайней нижней опорой для стропильной системы будущей крыши. При строительстве брусовых домов, мауэрлатом служит брус верхнего венца стены дома.
Стропильная система, или стропила, это распорки, которые располагаются от мауэрлата до конька крыши. Конек – брус, который соединяет в крайней верхней точке стропила обоих скатов крыши. Стропила в своей нижней точке не заканчиваются на мауэрлате. В большинстве случаев, их наращивают дополнительной длиной (т.е. «кобыльками»), чтобы обеспечить отвод дождевой воды падающей с крыши, от стен конструкции дома.
Оптимальный угол наклона для двухскатной крыши должен быть близким к 30 градусам.
Больший 30 градусов угол наклона, приведет к увеличению горизонтальных ветровых нагрузок на крышу и само строение и потребует обеспечения ей избыточной прочности, для предотвращения повреждений при усилении ветра. Меньший 30 градусов угол, будет способствовать скапливанию на крыше снега в зимний период, что увеличить вертикальные нагрузки на конструкцию самой крыши, стены строения и его фундамент. При соблюдении правильного угла, конструкция крыши оптимально сбалансирована, а её сооружение требует наименьших затрат на материалы.

При сооружении двухскатной крыши значительных размеров (как правило, при длине ската более 3 м) используются дополнительные усиливающие конструкцию крыши элементы:

Лежень — брус, или бревно, соединяющее противоположенные стены строения параллельно мауэрлату, но смещенное относительно него ближе к центру дома. В конструкции двухскатной крыши, лежень используется в качестве опоры на него стойки, служащей для поддерживания затяжки.
Стойка — вертикальный брусок, опирающийся на лежень и поддерживающий затяжки в местах их соединения со стропилами.
Затяжка — горизонтальный брус, соединяющий стропила противоположенных скатов крыши. Затяжки нужны для придания стропильной конструкции дополнительной прочности и укрепления ската крыши от провисания при значительных вертикальных нагрузках.

ВАЖНО! Для того, чтобы исключить возможные диагональные деформации крыши, используют бруски, идущие от стоек с соседним затяжкам. Оптимальный угол наклона для таких брусков – 45 градусов

Сконструированная по таким правилам конструкция крыши будет надежно защищена от деформаций во всех плоскостях и послужит надежной опорой для обрешетки и кровельного материала. Конечно, не во всех конструкциях подходит такой универсальный подход.

Лежень, например, может располагаться выше уровня мауэрлата и опираться на боковые стены строения, располагаясь на уровне затяжек. В этом варианте, использовать стойки вовсе нет необходимости, т.к. затяжки фактически опираются в средней своей части непосредственно на лежень. Возможны и другие варианты конструкции двухскатной крыши, но принципиально все они все равно будут похожи друг на друга.

Шаг 5. Ограничиваем круг выбора кровельного покрытия

У современных кровельных материалов тоже есть свои требования к минимальному и максимальному углу наклона скатной кровли:

Настил: мин. 8 ° — макс. 20°.
Покровный шов: мин. 18 ° — макс. 30°.
Сланец: мин. 20 ° — макс. 50°.
Мягкая кровля: мин. 5 ° — макс. 20°.
Металлочерепица: мин. 30 ° — макс. 35°.

Конечно, чем меньше угол, тем дешевле можно использовать материалы — рубероид, гофрокартон и тому подобное.

Вы удивитесь, но сегодня, особенно для крыш с низким скатом, разрабатываются те же типы кровли, которые обычно используются с уклоном не менее 30 °. За что? Это дошедшая до нас мода в Германии: двускатная крыша почти плоская, а крыша элегантная. Но как? Просто производители улучшают качество замков, увеличивают площадь перекрытия и тщательно продумывают защиту от грязи. Это все уловки.

Зачем нужно знать угол наклона

Проектная документация зданий учитывает огромное число индивидуальных факторов, при этом специалисты пытаются принимать во внимание максимальное количество требований заказчиков. Но только при одном условии – их пожелания не оказывают негативного влияния на прочность и надежность конструкций и отвечают существующим нормативным требованиям государственных стандартов. Одним из самых важных элементов любого здания или строения считается кровля, во время ее проектирования на первое место выходит не дизайн, а безопасность, надежность и длительность эксплуатации

В современных зданиях кровля не только защищает его от атмосферных осадков, но и препятствует потерям тепловой энергии

Одним из самых важных элементов любого здания или строения считается кровля, во время ее проектирования на первое место выходит не дизайн, а безопасность, надежность и длительность эксплуатации. В современных зданиях кровля не только защищает его от атмосферных осадков, но и препятствует потерям тепловой энергии.

Влияние природных факторов на уклон кровли

На выбор угла наклона влияют местные погодные условия. При понижении или повышении уклона может сказаться негативное действие стихии.

В случае преобладания сильных ветров не рекомендуется выбирать проект с острой крышей. Высокая парусность с сильным уклоном будет больше подвергаться разрушающему влиянию ветра. Лучше, если крыша окажется более пологой (меньший наклон ската дает большую безопасность) с усиленными стропилами.

Влияние природы.

Направление ветра также имеет значение. Для кровли из металлочерепицы предпочтительнее, чтобы сила ветра была направлена в плоскость листов. При порывах, заходящих с торцов, повышается вероятность, что листы будут загибаться и отрываться.

В климатической зоне с большим снежным покровом требуется минимальный уклон 45° (или больше). В таком случае снег станет соскальзывать с кровли, а не слеживаться на ней. В солнечной местности с небольшим количеством дождей крыша может быть плоской или с минимальным уклоном.

Увеличение угла наклона влечет увеличение естественного схождения с крыши снежного покрова. Допускается уменьшать расчетную снеговую нагрузку при незначительном наклоне (12-20%) на коэффициент сноса.

Снятие размеров и углов скатов крыши

Правильный расчет крыши дома или мансарды определяет не только оптимальность процесса строительства. От его качества зависит дальнейшая эксплуатация здания.

Перед замером параметров следует поискать проектную документацию на дом, из которой можно узнать все необходимые данные. К сожалению, найти нужные бумаги получается не всегда. В таких случаях нужно приготовиться к работам на высоте.

Потребуется:

строительная каска;
страховочные приспособления;
защитные очки и перчатки;
рулетка, уровень;
нивелир;
миллиметровая бумага;
рейсшина;
готовальня;
лестница;
карандаши и резинка.

Как определяется высота конька

Если выбор типа кровельного покрытия уже сделан, то для определения высоты конька потребуется сделать расчет или оценку устойчивости кровли к воздействию погодных факторов в данном климатическом поясе.

Принимаем в расчет рекомендации строительной метеорологии

Возможно, вам не придется самостоятельно проверять устойчивость стропильного каркаса при различной высоте конька, это удел профессиональных проектировщиков. Но нужно знать, что расчет выполняется, исходя из статистики метеорологической службы по трем определяющим факторам:

Преимущественному направлению и средней скорости ветра у поверхности земли и на высоте 7-10м;
Средней и максимальной толщине снежного покрова в данной местности за последние 70 лет;
Среднесуточная, максимальная плюсовая и минусовая температура на местности.

Климатические рекомендации, помогающие правильно выполнить проверочный расчет, приведены в строительных нормах СНиПе 23.01.99.

Для расчета потребуются табличные данные из свода правил СП 20-13330-2011, согласно которому территория страны разбита на восемь зон, с примерно равным количеством снега, выпадающего максимально в течение контрольного периода зимы. К первому поясу относят снеговую нагрузку в 80 кг/м2, для последнего, восьмого пояса количество снега на одном квадрате может достигать 560-600 кг.

Если сравнивать давление снега на крышу и динамическое давление ветра, то становится ясным, что расчет высоты конька и угла наклона двухскатной крыши должен проводиться в первую очередь по снеговой нагрузке. Для снежных районов высоту конька выбирают так, чтобы угол наклона двухскатной кровли находился в пределах 30-60о. При больших углах давление снега можно не учитывать.

Но это не значит, что динамический напор ветра можно вообще не принимать в расчет. Например, рассмотрим систему фронтонов двухскатной крыши. При высоте конька в 3 м и ширине основания в 6 м площадь поверхности одного фронтона составляет 9 м2. По расчету, при скорости ветра в 10-12м/с на фронтон крыши будет воздействовать горизонтально приложенная сила в 200 кг. Это значит, что даже при небольшой высоте конька у стропильной системы есть шанс быть сложенной, как карточный домик, если в расчете каркаса не предусмотрена установка подкосов и ветровых досок.

Геометрия конька двухскатной крыши

Зачастую у всех, кто впервые соприкасается с темой расчета двухскатной крыши, возникает закономерный вопрос, – зачем нужно выполнять расчет высоты конька, если основные характеристики определяются углом наклона скатов?

По сути, угол наклона используется преимущественно для того, чтобы принять в расчет внешние климатические факторы, а высота конька является сугубо конструкционной величиной. От выбранной высоты конька определяются длина стропил и длина распорок и стоек, удерживающих коньковую балку.

Для выполнения расчета высоты конька используют два способа:

С помощью тригонометрических функций;
Табличный способ, по заранее рассчитанным длинам стропил и основания.

Если двухскатная крыша выполнена по симметричной схеме, то для расчета достаточно знать длину заложения или половину основания крыши и угол наклона. Далее по тангенсу определяем высоту конька, как на схеме.

Понятно, что тригонометрические функции очень неудобны и, главное, не наглядны для практической работы. Поэтому в строительных справочных таблицах можно увидеть обозначение угла наклона, как 5:10

Неважно, сколько это градусов, для расчета мастеру достаточно знать, что 5 – это высота конька, а 10 — длина заложения

Кроме того, опроеделить высоту конька можно графическим или практическим методом. В первом случае используются чертежи или точные эскизы конструкции будущего стропильного двухскатного каркаса. Для строительных расчетов иногда достаточно просто измерить линейкой и пересчитать значения в масштабе чертежа. Несмотря на внешнюю примитивность, это наиболее надежный и проверенный способ расчета. Во втором случае приходится забираться на крышу с рулеткой и отвесом и измерять высоту конька на практике.

К примеру, при сборке двухскатного каркаса необходимо точно вырезать длину стропила и выполнить запил под опорные площадки на коньковой балке и на мауэрлат. На практике данные теоретического расчета длины используют только как справочные. Чтобы выполнить запил, мастер поднимается на крышу, измеряет отвесом и рулеткой высоту конька и длину основания, и только после этого выполняет расчет места запила.

Декоративное оформление элементов крыши после монтажа

Последний этап завершения экстерьера кровли – устройство торцевой стены, или фронтона двускатной крыши. Это позволит замаскировать пустоты в Л-образной конструкции скатов, которые опираются «ногами» на карниз. В двускатной кровле таких торцов два. Они выполняют важную функцию, являясь остовом для стропил.

Для деревянной постройки достаточно легкой отделки, которая осуществляется после того, как монтаж двускатной крыши и кровельного покрытия полностью завершен. Можно обшить фронтон вагонкой, выполненной из дерева или пластика.

Если выбор сделан в пользу пластика, его лучше прикрепить на фанерный лист, который фиксируется к обрешетке посредством саморезов. Это нужно для термоизоляции подкрышного пространства, ведь пластик сам по себе не способен удерживать тепло.

Панели соединяются между собой специальными замками, которые расположены в кромках по всей длине. Сайдинг может укладываться как по горизонтали, так и по вертикали.

Углы и края оформляются посредством доборных деталей, которые желательно приобретать от того же производителя, что и сама обшивка.

Важно помнить и о необходимости ветрозащитного и гидрозащитного слоя, который крепится на обрешетку под декоративную обшивку

Как правильно рассчитать высоту конька двухскатной крыши

Чтобы высчитать оптимальную высоту конька двухскатной крыши с наибольшей точностью, от вас потребуются минимальные знания тригонометрии и умение переносить масштабы и пропорции с бумаги на строительную площадку.

Итак, высоту крыши можно определить математическим способом или используя графический метод.

1. С математической формулой расчёта высоты конька вы уже знакомы, мы приводил формулу выше. При этом стоит ориентироваться на угол ската, который рекомендован производителем кровельного материала, с учётом технических особенностей конструкции каркаса.

2. Графический метод заключается в построении схемы будущей крыши в масштабе. Он более наглядный, но не отличается высокой точностью.

Здесь требуется небольшое, но важное уточнение: перечисленными методами вы рассчитаете не точную высоту конька, а примерную. Истинные размеры будут зависеть от конструкции верхней части стропил, вернее, способа их монтажа

Если это технология висячих стропил, то никаких корректив в полученное значение высоты кровли вносить не нужно.

При использовании наслонных стропил, когда верхняя часть стропила ложится выше линии конькового прогона, к расчётной высоте крыши следует прибавить 2/3 толщины стропильного бруса, поскольку глубина врубки обычно составляет 1,3 от толщины бруса.

Что касается обрешётки, то она в расчёт не принимается, хотя может вносить свои коррективы в размеры конструкции, в том числе высоту крыши. В любом случае отклонения от расчётов в пределах 5-8 см не критичны, поскольку практически не влияют на характеристики кровли.

3. Узнать высоту конька двухскатной крыши можно и с использованием практического способа. Такой метод популярен в Северной Америке, где в фаворе возведение каркасных одноэтажных домов. Но по своей сути метод фактически такой же, каким пользуются в других странах.

Но есть один технологический нюанс: нижние пятки стропил крепятся к мауэрлату методом врубки, а верхней опорой служит коньковая доска. Если не следовать этому правилу, уклон ската может оказаться выходящим за границы значения, рекомендуемого производителем используемого кровельного материала.

Итак, чтобы вычислить, какой должна быть высота фронтона крыши практическим способом, нужно придерживаться следующей инструкции:

рисуем схему дома, желательно в масштабе 1:100, с указанием точных габаритов коробки.
центр пролёта определить несложно, от него проводим линию, которая будет осью симметрии конструкции кровли;
используя транспортир, помечаем точку с нужным углом ската, поместив центр инструмента в один из углов коробки. Чертим линию, делаем то же самое с другой стороны;
в месте пересечения мы получим верхнюю точку подъёма – это минимальная высота конька будущей двухскатной крыши;
затем проводим пунктирные линии параллельно полученным ранее, они должны пересечься вы точке, разделяющей высоту коньковой доски пополам;
подъём уменьшаем на глубину врубки стропил снизу, то есть на 1/3 толщины доски;
результат увеличиваем на ширину коньковой доски и затем к полученной точке прочерчиваем коньковую стойку;
завершающий этап – черчение с учётом масштаба стропильной ног, взяв в расчёт то, что она будет располагаться на 1/3 ширины ниже из-за врубки.

Получается, что итоговая высота конька будет равна высоте подъёма плюс 2/3 толщины стропила.

Отметим, что на практике высота и другие размеры, возможно, не совпадут с расчётными, но небольшая погрешность, как мы уже отмечали, допустима.

В случае наличия мансарды расчётная высота конька может оказаться недостаточной для свободного перемещения в мансардном помещении. Тогда используют такой приём, как приподнятие точки примыкания кровли к мауэрлату, при этом угол и пропорции останутся неизменными.

Расчет стропильной системы

Монтаж вальмовой стропильной системы должен начинаться с расчетов параметров конструкции и чертежа. Основной целью этого мероприятия является выбор правильных материалов, способных нести вес всех материалов, нагрузку ветра и осадков. Главные величины, которые необходимо узнать для построения вальмовой кровли, это угол скатов и высота конька крыши.

Расчет угла наклона скатов и высоты конька

Угол наклона стропильной системы крыши может находиться в пределах 20-60°. Однако, угол меньше 35° не позволит создать под кровлей помещение с достаточной высотой потолка. Поэтому наклон крыши в 20-35° подойдет для хозяйственных построек.

Крыши жилых домов целесообразно устраивать под углом 40-60°. Выбор конкретной величины зависит от погодных условий региона. При снежных зимах лучше выбрать более острую конструкцию – снег с ее скатов будет лучше сходить. При больших ветреных нагрузках кровлю лучше делать более пологой, для избежания ее переворачивания.

Чем больше угол наклона кровли, тем сложнее ее схема и больше расход материалов на ее возведение.

Вычисление угла наклона и высоты конька, которые находятся в прямой зависимости друг от друга, возможно двумя способами:

Если угол наклона выбран заранее: высота конька вычисляется как величина тангенса угла умноженной на половину ширины кровли;
При заданной высоте конькового бруса: угол наклона равен высоте коньке, умноженной на 2 и поделенной на ширину здания.

Длина стропил

Размеры всех типов стропил вычисляются с применением теоремы Пифагора: квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов. Остается разобраться какие значения элементов стропильной системы в каждом конкретном случае будут катетами, а какие гипотенузой.

Центральные стропила выполняют роль гипотенузы в треугольнике с катетами, равными высоте коньковой балки и половине ширины крыши. Промежуточные стропила, расположенные на трапециевидном скате, имеют такую же длину;
Величина центральных вальмовых стропил зависит от расположения конька. Как правило, конек равноудален от всех трех стен;
Для нахождения длины угловых стропильных ног необходимо выбрать треугольник, в котором данный элемент является гипотенузой, а катетами являются центральная вальмовая стропильная нога и половина размера кровли;
Для вычисления длины укороченных стропил необходимо знать шаг стропил.

Расчет шага стропильной системы

Расстояние между стропилами зависит от ширины дома и планов на подкровельное пространство.

Чем длиннее стропильные ноги, тем короче и шаг.

При планировании теплой комнаты шаг системы будет зависеть от выбранного утеплителя, так как он поставляется в определенных размерах:

Минеральная вата подразумевает расстояние в 58 см;
Пенополистирол требует шага в 60 см;
Полиуретановая пена может использоваться при любом шаге.

На выбор шага влияет и наличие мансардных окон: расстояние между стропилами должно быть на 5-6 см больше ширины оконного проема.

Выбор сечения стропил

В зависимости от полученных данных выбирается материал для стропил. В любом случае предпочтительнее выбрать доски и брусья из хвойных пород деревьев, с влажностью не больше 22% без сучков и трещин. Все деревянные элементы будущей кровли должны быть обработаны специальным антисептиком для защиты древесины от гнили и вредителей.

Сечение стропил находится в зависимости от расстояния между ними и длины пролетов. Приведем общие сведения, рассчитанные для шага в 90 см:

Длина стропильной ноги менее 3 м – сечение 50*150 мм;
Менее 4 м – 50*200 мм;
Менее 5 м – 75*175 мм;
Менее 6 м – 75*200 мм.

При увеличении шага данные значения будут увеличиваться. Все усиливающие элементы всегда берутся большего сечения. Угловые стропила изготавливаются сдвоенными, так как несут гораздо большую нагрузку, чем остальные.

Площадь кровли

Схема кровли при своем создании требует и учета площади кровли и веса кровельного материала. Площадь вальмовой конструкции складывается из площадей своих простых фигур (треугольник и трапеция). Для расчета площади последней удобнее разбить ее на составные части (квадрат или прямоугольник и примыкающие к нему треугольники).

Расчет площадей фигур происходит по простым геометрическим формулам: площадь треугольника как половина основания, умноженная на высоту фигуры, площадь прямоугольника как произведение его двух сторон. Так как ранее размеры всех элементов системы уже были найдены, этот шаг не вызовет никаких затруднений.

Данные о площади позволят купить необходимое количество кровельного материала (не забудьте прибавить к полученному числу 15% для запаса) и вес кровли. От последнего значения также будут зависеть сечения элементов стропильной конструкции.

Влияние различных факторов на выбор угла наклона

Японский стиль крыши подразумевает особый подход к расчету угла наклона и конфигурации элементов

В большинстве случаев сначала выбирается наиболее эффектная и броская конфигурация кровли с оценкой возможности практического применения чердачного пространства. После этого методом исключения проводится выбор оптимальной крутизны с учетом анализа влияния различных объективных и субъективных факторов.

Общепринятые правила строительства. Необходимо выбирать уклон крыши по нормам, установленным ГОСТ и СНИП. В противном случае здание не будет введено в эксплуатацию и его придется переделывать.
Национальные традиции. В каждой местности принято следовать той или иной архитектуре, определяющей местный этнос.
Сила и направление господствующих ветров. Чем больше интенсивность движения воздушных масс, тем меньше должна быть парусность строения.
Уровень атмосферных осадков. Это относится к снегу, который в большом количестве может продавить кровельное покрытие и сломать стропила.
Выбор финишного покрытия. От него зависит диапазон уклона, игнорирование которого приводит к аварийным ситуациям.

Для каждого материала установлен максимальный и минимальный уклон, который рассчитывается с учетом множества сопутствующих данных.

Расчет постоянных и динамических нагрузок

Определяясь с уклоном односкатной крыши, вначале рассчитывают нагрузки, которые могут на нее приходиться. Бывают они постоянными и динамическими. К постоянным относят массу кровельного покрытия, дымоходы, антенны, тарелки и так далее – так как они всегда являются неотъемлемой частью крыши.

К динамическим или переменным нагрузкам относят такие, которые возникают с некоторой периодичностью. К ним можно отнести: снег, град, присутствие человека со всеми ремонтными инструментами и материалами. К этому еще можно добавить ветер, который способен срывать односкатные крыши из-за парусности кровельного покрытия.

Нагрузки, вызванные снеговыми осадками

Если представить, что угол односкатной крыши будет равняться 30º, в зимнее время на каждый квадратный метр покрытия будет прикладываться усилие в 50 кг. Это все равно, что на каждом квадратном метре будет сидеть по одному человеку.

Если же сделать уклон более чем на 45º, то, скорее всего, на такой крыше снег попросту не сможет задержаться (многое, конечно, зависит от шероховатости кровельного материала). Но для регионов России, расположенных на средней полосе со снегопадами средней интенсивности, достаточно уклона односкатной кровли в 30-35 градусов.

Допустимый минимальный уклон навеса для самостоятельного схождения снега равняется 10º. Максимальный же уклон равен 60º – сооружать крышу с более крутым углом нецелесообразно.

Владельцы односкатных крыш с недостаточным уклоном нередко берутся за лопату. Спасти может лишь площадь покрытия, так как с ее уменьшением, снижается и шанс прогиба кровельного материала.

Ветровые нагрузки

Все обстоит иначе в ветреных районах – с большими углами односкатные крыши из профнастила сооружать – категорически запрещается. К примеру, односкатной крыше с уклоном в 45 градусов приходится сопротивляться силе ветра, превышающей в 5 раз ту, которая действует на скат в 11 градусов. Исходя из этого, имейте в виду, что односкатную крышу сооружать нужно таким образом, чтобы ее низкая часть располагалась к подветренной стороне.

Смешанные нагрузки

Не забудьте дополнительно рассчитать для односкатной крыши и такие показатели, как сочетание кратковременных факторов с негативными непрекращающимися нагрузками. Имеются в виду критические величины, которые могут воздействовать на систему стропил. Многие, как ни странно, довольно часто не учитывают этот фактор, руководствуясь тем, что если крыша выдержит снег, значит, выдержит и любое воздействие ветра.

А представьте, что нескольким людям придется в сильный снегопад под порывами ветра взобраться на крышу. Сможет ли она одновременно выдержать нескольких человек, снежные осадки и сильный ветер? В такие-то моменты и случаются разного рода неприятные происшествия.