Как рассчитать угол наклона в градусах

В целом, можно обратиться за помощью и к механическому угломеру — вариант бюджетный, но вот не исключены дополнительная морока, особенно если пользуетесь таким приспособлением впервые.

Расчет угла наклона крыши для чердачной и мансардной кровли

Крыши зданий и сооружений делятся на две категории: плоские и наклонные. В этой статье будет разбираться со второй позицией, а точнее, с углом наклона крыши: какие характеристики влияют на данный параметр, какие кровельные материалы под каким углом кровли укладываются, в каких единицах изменяется угол наклона скатов. Разобравшись в полученной информации, Вы легко сможете контролировать правильность сооружения крыши вашего дома.

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

Угол ската крыши — это геометрическое образование пересечения двух плоскостей. Под ними подразумевается горизонтальная плоскость и аналогичная поверхность ската.

Итак, зачем измерять угол крыши:

  1. Измерение строительного азимута, в первую очередь, позволяет «прикинуть» целесообразность устройства крыши с учетом выбранного материала кровли, климатических особенностей, предназначения чердака и конструкции самого навеса.
  2. К тому же, после проведения расчетов можно не только рационализировать предстоящие финансовые расходы, но и удостовериться в правильности и надежности проектирования, которое не повлечет за собой убытки из-за протеканий, обвалов, трещин стропил и прочих казусов.
  3. Уклон крыши принимается в зависимости от двух параметров — первое касается погодных условий и объемов осадков, а второе характеризуется спецификой типа кровли. Соответственно, когда речь идет о северных и снежных районах, тогда будущей крыше придется бороться с приличными нагрузками. С подобными сложностями не по наслышке знакомы жители горных областей.
  4. Некоторым крышам приходится выдерживать снежные покровы по 6-8 месяцев в году. В сложившихся условиях владельцам заснеженных домиков существенно упростили жизнь более крутая степень наклона. В свою очередь такие строительные пеленги позволяют вальме рационально бороться с осадками и их последствиями в виде талой воды. Также с таким подходом возрастают размеры полезной площади.

Когда уклон установлен на отметке 45 градусов и выше, расчет снеговой нагрузки уже не принимают во внимание, поскольку такая кровля является «самоочищающейся».

Читайте также:
Выращивание вишни в сибири

Само собой, не все так хорошо с острым румбом, ведь увеличивая склон, пропорционально растет необходимость в дополнительных объемах как кровельных материалов, так и элементов конструкции. Также становится актуальным вопрос повышения стойкости несущих деталей.

Не менее важным при расчете уклона является специфика материала, который будет завершать структуру навеса с внешней стороны. Ни для кого ни секрет, что каждый тип верхнего элемента крова отличается эксплуатационными свойствами и стоимостью.

В то же время могут быть предусмотрены нюансы, которые характерны исключительно для такого вида верхнего слоя крыши. К примеру, возможно потребуется настилание дополнительных слоев, либо понадобится большие расходы на тепло- и гидроизоляцию.

5

Угол уклона зависит от розы ветров

Пожалуй, третьим по значимости фактором, от которого зависит рассчитываемый склон — это установление эксплуатируемого или не эксплуатируемого статуса. Не эксплуатируемая поверхность предусматривает исключение пространства на стыке перекрытия и внешней защитной конструкции.

Визуально трактовка понятия выглядит гораздо проще, поскольку при виде плоских вальм или при наличии небольшого уклона (в интервале 2-7%), сразу становится понятно, почему она получила такое название. Эксплуатируемая мансарда указывает на наличие чердачного пространства.

Зависимость уклона от используемого кровельного материала

При строительстве частных домов рекомендуется возводить крыши с углом наклона до 90°, но это больше в теории. На практике крайне редко встречаются стропильные системы с уклоном более 50°. Острые крыши преимущественно создаются в декоративных целях — при строительстве различных башен.

Делая расчет угла наклона крыши, необходимо учитывать, что производители облицовочных материалов далеко не всегда указывают необходимые параметры и требования к стропильной системе в градусах, иногда они используют процентное выражение.

Согласно действующим строительным нормативам 100% соответствует углу в 45°, а 1° соответствует 1,7%. Располагая этими данными, без труда можно перевести один показатель в другой.

Минимальный

В техдокументации на все без исключения кровельные материалы указывается допустимый наклон. При этом у разных покрытий данная характеристика индивидуальна:

  • гибкая или мягкая черепица: от 12°, покрытие также требует создания надежной сплошной обрешетки;
  • металлочерепица: от 14°, это минимальный угол наклона крыши для металлочерепицы, однако на практике материал рекомендуется использовать на кровлях с углом от 35°, так как на пологих покрытиях из металлочерепицы могут скапливаться большие снеговые массы зимой;
  • профнастил: от 12°, при монтаже на основания с углом до 15° материал требует двухволновый нахлест листов;
  • композитная черепица: от 15° и при условии монтажа на редкую обрешетку;
  • фальцевая кровля: от 11°;
  • керамочерепица: от 22°, материал требует устройства усиленной крыши, так как характеризуются большой массой.
Читайте также:
Земляника садовая 'Окская красавица'

Независимо от кровельного материала нужно помнить, что чем меньшим будет уклон, тем большие снеговые нагрузки будет испытывать стропильная система и все здание.

Оптимальный наклон

Чтобы разобраться, какой должен быть угол наклона крыши, необходимо также рассмотреть оптимальные характеристики данного параметра для объектов, эксплуатируемых в разных условиях.

Если нужно вычислить угол наклона крыши исключительно из соображений экономии, очевидно, что лучшим является минимальный, так как таким стропильным системам требуется меньше всего строительных материалов. Однако нельзя ориентироваться только на экономию при строительстве кровли, так как от нее будет зависеть удобство и безопасность эксплуатации строения в целом.

Оптимальные параметры уклона для регионов с различными условиями:

  • Регионы с частыми осадками. Если в вашем населенном пункте дожди и снег случаются чаще, чем хотелось бы, выбирать рекомендуется уклон в диапазоне 45-60°. Эти рекомендации даются, так как с крутых поверхностей дождевая и талая вода, а также снег будут сходить максимально быстро — до того, как осадки смогут создать большую нагрузку или навредить строительным конструкциям здания.
  • Регионы с сильными ветровыми нагрузками. Для таких населенных пунктов оптимальными называются значения уклона от 15 до 20°. Эти конструкции характеризуются минимальной парусностью, поэтому полностью исключается вероятность разрушения конструкций из-за сильных порывов ветра.
  • Ветряные регионы с обильными осадками. Оптимален угол от 20 до 45°.

дом с наклоном крыши 45 градусов

Угол наклона в зависимости от кровельного материала

Крыша на доме может иметь практически любой вид — может иметь низкие скаты, может — почти отвесные. Важно при этом правильно рассчитать ее параметры — сечение стропильных ног и шаг их установки. Если вы хотите уложить на крышу определенный вид кровельного материала, принимать во внимание надо такой показатель, как максимальный и минимальный угол наклона для данного материала.

Наименование кровельного материалаМинимальный угол наклона (в градусах)
Асбоцементный шифер и ондулин6­°
Цементно-песчаная и керамическая черепица10°
Гибкая битумная черепица12°
Металлочерепица
Асбо-цементные или сланцевые плиты27°
Стальные оцинкованные, медные, цинк-титановые листы17°
Профнастил
Читайте также:
8 осенних сортов яблонь и яблок для Средней полосы

Минимальные углы прописаны в ГОСТе (смотрите таблицу выше), но часто производители дают свои рекомендации, так что желательно определиться с конкретной маркой еще на стадии проектирования.

Чаще угол ската крыши часто определяют исходя из того, как сделаны они у соседей. С практической точки зрения это правильно — условия у близлежащих домов аналогичны, и, если соседские крыши стоят хорошо, не текут, можно взять за основу их параметры. Если же по соседству нет крыш с тем кровельным материалом, который вы планируете использовать, можно начать расчеты со средних значений. Они приведены в следующей таблице.

Тип кровлеьного материалаРекомендуемый угол наклона минимальный/максимальныйКакой наклон ската делают чаще всего
Кровля из толя с посыпкой3°/30°4°-10°
Двухслойная толевая4°/50°6°-12°
Цинковая с двойными стоячими фальцами3°/90°5°-30°
Шпунтованная черепица с 4-мя желобками18°/50°22°-45°
Голландская черепица40°/60°45°
Обычная керамическая черепица20°/33°22°
Профнастил и металлочерепица18°/35°25°
Асбоцементный шифер5°/90°30°
Искусственный шифер20°/90°25°-45°
Солома или камыш45°/80°60°-70°

Как видите, в графе «как делают» в большинстве случаев есть солидный диапазон. Так что имеется возможность варьировать внешний вид здания даже с одинаковой крышей. Ведь кроме практической роли крыша еще и украшение. И при выборе угла ее наклона немаловажную роль играет эстетическая составляющая. Сделать это проще в программах, дающих возможность отобразить объект в объемном изображении. Если воспользоваться этой методикой, то рассчитать угол наклона крыши в данном случае — выбрать его из определенного диапазона.

В чем измеряется?

Многие столетия назад ученые мира приняли решение измерять угол наклона в промилле или в градусах. Строители в последнее время еще придумали новую величину измерения — проценты, аргументируя это тем, что подобный показатель позволяет проще производить расчеты. И тем не менее, все запилы стропильных ног производятся в градусах.

Во время сборки стропильной системы никто % не пользуется. Да и измерительных инструментов, измеряющих углы в %, не существует. Зато есть таблицы перевода процентов в углы:

Читайте также:
Как подкормить помидоры борной кислотой, йодом и золой: когда необходима подкормка, рецепт приготовления раствора

foto67660-5

Как рассчитать угол наклона в градусах

Угол уклона – показатель наклона какой либо поверхности (дороги, крыши, пандуса, лестничного марша и пр.) относительно уровня горизонта.

Угловые размеры указывают на чертежах в градусах, минутах и секундах с обозначением единицы измерения (ГОСТ 2.307-2011 “Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Нанесение размеров и предельных отклонений“).

Уклон в процентах

В соответствии с ГОСТ Р 21.1101-2013 “Система проектной документации для строительства (СПДС). Основные требования к проектной и рабочей документации”, на планах направление уклона плоскостей указывают стрелкой, над которой при необходимости проставляют числовое значение уклона в процентах или в виде отношения единицы высоты плоскости к соответствующей горизонтальной проекции. Допускается числовое значение уклона указывать в промилле или в виде десятичной дроби с точностью до третьего знака.

Уклон в процентах

На разрезах, сечениях и схемах перед размерным числом, определяющим числовое значение уклона, наносят знак,

острый угол которого должен быть направлен в сторону уклона (кроме крутизны откосов насыпей и выемок). Обозначение уклона наносят непосредственно над линией контура или на полке линии-выноски.

Обозначение уклона

Также вместо знака угла, на чертежах встречается и буквенное обозначение уклона ( i ).

В процентах обычно обозначают углы уклонов крыш, пандусов, лестничных маршей и т.п.

Уклон пандуса в процентах

В промилле обозначают углы уклонов плоскостных сооружений – спортивные игровые площадки, поля, беговые дорожки, а также линейные сооружения – автомобильные и железные дороги.

Уклон дороги в промилле

Процент ( % ) – одна сотая доля.
Промилле ( ‰ ) – одна тысячная доля.

Например: уклон при высоте 0,2 метра и протяженностью по горизонтали 4 метра будет равен 5 % (читается как – пять сотых) или 50 ‰ (читается как – пятьдесят тысячных), это значение также будет соответствовать приблизительно – 3 о .

Варианты обозначения уклона на чертежах

Часто спрашивают, что означает уклон, на пример 0,05 – это соотношение высоты к длине горизонтального участка (0,2 м / 4 м = 0,05 – см. чертеж 1), которое при необходимости можно перевести в проценты или промилле, смотря что требуется.

Для определение угла уклона в процентах (%) (см. чертеж 1) необходимо: 0,2 м / 4 м х 100 = 5 %.

Для определение угла уклона в промилле (‰) необходимо: 0,2 м / 4 м х 1000 = 50 ‰.

Читайте также:
Вишня Сударушка

Ту же величину уклона можно обозначить и как соотношение высоты к длине горизонтального участка – 1:20 (4 / 0,2 = 20).

Если требуется определить протяженность горизонтального участка, зная величину уклона в процентах и его высоту из чертежей, необходимо – 0,2 м / (5 % / 100) = 4 м.

Чтобы определить высоту уклона, зная величину уклона в процентах и протяженность участка из чертежей, необходимо – 5 % / 100 х 4 м = 0,2 м.

Аналогичным образом вычисляются размеры для угла уклона выраженного в промилле, только вместо деления на 100, выполняется деление на 1000.

Примечание: для того чтобы ввести на компьютере символ промилле (), необходимо включить NumLock, нажать клавишу Alt и удерживая ее набрать на цифровом блоке клавиатуры 0137, отпустить клавишу Alt после чего появится символ .

Если требуется определить уклон с точностью до 1 градуса, нужно: 0,2 м / 4 м = 0,05. Полученное число – 0,05 необходимо найти в таблице tg (тангенсов) для углов. Приближенное значение в таблице – 0,0524, будет соответствовать углу 3 о (см. таблицу).

Что влияет на уклон крыши?

В конструкции жилых домов обычно сооружается скатная кровля, которая в зависимости от наклона может быть таких видов:

  • пологая – от 12 до 30°;
  • традиционная – 30-45°;
  • крутая – от 45 до 60°.

Выбор угла наклона осуществляется в зависимости от природных факторов (ветровых и снеговых факторов) в определенном регионе и разновидности кровельного покрытия.

Ветровая нагрузка

Для регионов с большими ветровыми нагрузками оптимальное значение угла ската кровли находится в диапазоне от 25 до 30°. На другие кровельные конструкции сильные порывы ветра воздействуют следующим образом:

  • Крутые кровли – характеризуются большой площадью скатов, что способствует высокой парусности. Т.е. сильный ветер стремится опрокинуть такие крыши.
  • Чрезмерно пологие – ветровые нагрузки воздействуют преимущественно на нижнюю часть, стремясь приподнять такие конструкции.

1.jpg

Рисунок 1. Воздействие ветра на крутые и пологие кровли

Однако наличия данных только по среднестатистической ветровой нагрузке в конкретной местности недостаточно. При проектировании кровельных конструкций требуется учитывать множество других факторов – преобладающее направление ветра, наличия препятствий для его распространения (здания, естественные или искусственные барьеры и т.д.), высота дома.

Читайте также:
Как определить благоприятные дни для посадки однолетних георгинов в 2020 году

Нагрузка снеговая

На угол наклона кровли оказывает влияние среднегодовое количество осадков в зимний период. Чем больше снежный покров зимой, тем круче должна быть кровельная система. В этом случае снег будет беспрепятственно сползать со скатов.

2.jpg

Рисунок 2. Образование снежного покрова на разных участках крыши

На пологих крышах скапливаются снеговые массы, что создает значительные весовые нагрузки на стропильную конструкцию и само покрытие.

3.jpg

Рисунок 3. Снеговые нагрузки для скатов с разным наклоном

Методика проведения расчетов

При проектировании крыши нужно в обязательном порядке проводить ряд расчетов, среди которых всегда должен присутствовать расчет угла наклона скатов. Данный параметр напрямую влияет на конструкцию крыши: при увеличении наклона снижается снеговая нагрузка, но увеличивается воздействие ветра, поэтому стропильную систему приходится дополнительно усиливать. Для обустройства скатов под большим углом требуется еще и большее количество материалов, что негативно сказывается на стоимости строительства.

Перед тем, как узнать градус наклона крыши, нужно рассчитать эксплуатационную нагрузку на крышу, для чего требуется два параметра:

  • Общую массу кровельной конструкции;
  • Пиковые уровни снежных осадков, свойственные региону, где проходит строительство.

угол наклона стропил

Упрощенный алгоритм расчетов сводится к следующим действиям:

  • Сначала нужно определить вес одного квадратного метра кровельного пирога;
  • Полученное значение умножается на общую площадь кровли;
  • Масса кровли умножается на коэффициент 1,1.

Влияние климатических факторов

На угол наклона кровли влияет количество снега, выпадающее за зиму в конкретном регионе. Также при проектировании учитываются ветровые нагрузки.

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

Карта снеговых нагрузок РФ

Все более-менее просто. По данным многолетних наблюдений вся территория РФ разделена на зоны с одинаковой снеговой и ветровой нагрузкой. Эти зоны нанесены на карты, закрашены разными цветами, так что ориентироваться несложно. По карте определяете местоположение дома, находите зону, по ней — значение ветровой и снеговой нагрузки.

Расчет снеговых нагрузок

На карте снеговых нагрузок стоит две цифры. Первая используется при расчете прочности конструкции (наш случай), вторая — при определении допустимого прогиба балок. Еще раз: при расчете угла наклона кровли пользуемся первой цифрой.

Основная задача расчета снеговых нагрузок — учесть планируемый уклон кровли. Чем круче скат, тем меньшее количество снега может на нем удержаться, соответственно, меньшее сечение стропил или больший шаг их установки потребуется. Для учета этого параметра вводятся поправочные коэффициенты:

  • угол наклона менее 25° — коэффициент 1;
  • от 25° до 60° — 0,7;
  • на крышах с уклоном более 60° снеговые нагрузки не учитываются — снег не удерживается на них в достаточных количествах.
Читайте также:
Башкирская порода пчел, фото, описание, характеристика

Как видим из списка коэффициентов, изменяется значение только на крышах с углом наклона 25° — 60°. Для остальных это действие смысла не имеет. Итак, чтобы определить действительную снеговую нагрузку на планируемую крышу, берем значение, найденное по карте, умножаем на коэффициент.

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

И все это крыша должна выдержать

Например, рассчитываем снеговую нагрузку для дома в Нижнем Новгороде, угол уклона кровли — 45°. По карте это 4-ая зона, со средней снеговой нагрузкой 240 кг/м². Крыша с таким скатом требует корректировки — найденное значение умножаем на 0,7. Получаем 240 кг/м² * 0,7 = 167 кг/м². Это — только часть расчета угла наклона крыши.

Расчет ветровых нагрузок

Влияние снега высчитать просто — чем больше снега в регионе, тем больше возможные нагрузки. Предсказать поведение ветра намного сложнее. Можно только ориентироваться на преобладающие ветра, местоположение дома и его высоту. Эти данные при расчете угла наклона кровли учитываются при помощи коэффициентов.

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

Карта ветровых нагрузок РФ

Положение дома относительно роза ветров имеет большое значение. Если дом стоит между более высокими зданиями, ветровые нагрузки будут меньше, чем в том случае, когда он находится на открытой местности. Все дома по типу расположения делят на три группы:

  • Зона «А». Дома, находящиеся на открытой местности — в степи, пустыне, тундре, на берегах рек, озер, морей и т.п.
  • Зона «Б». Дома находятся в лесистой местности, в небольших городках и поселках, с препятствием для ветра высотой не более 10 м.
  • Зона «В». Здания, которые находятся в районах плотной застройки, высотой не менее 25 м.

Дом считается принадлежащим к данной зоне, если указанное окружение находится на расстоянии не менее 30-кратной высоты дома. Например, высота дома 3,3 метра. Если на расстоянии 99 метров (3,3 м * 30 = 99 м) находятся только небольшие одноэтажные дома или деревья, он считается принадлежащим к зоне «Б» (даже если территориально находится в крупном городе).

В зависимости от зоны, вводятся коэффициенты, учитывающие высоту здания. Потом их используют при расчете ветровой нагрузки на крышу дома.

Читайте также:
Бражка для подкормки томатов: рецепт как сделать средство, как поливать помидоры, отзывы огородников

Например, рассчитаем ветровую нагрузку для Нижнего Новгорода, одноэтажный дом находится в частном секторе — относится к группе «Б». По карте находим зону ветровых нагрузок — 1, ветровая нагрузка для нее 32 кг/м². В таблице находим коэффициент (для зданий ниже 5 метров), он равен 0,5. Перемножаем: 32 кг/м² * 0,5 = 16 кг/м².

Но это еще не все. Надо еще учесть аэродинамические составляющие ветра (при определенных условиях он стремиться сорвать крышу). В зависимости от направления ветра и его воздействия кровлю, ее делят на зоны. В каждой из них возникают разные нагрузки. В принципе, в каждой зоне можно ставить стропила разного размера, но так не делают — это неоправданно. Для упрощения расчетов рекомендуют брать показатели из самых нагруженных зон G и H (смотрите таблицы).

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

Коэффициенты для учета аэродинамической составляющей ветровой нагрузки

Найденные коэффициенты применяют к рассчитанной выше ветровой нагрузке. Если коэффициента два — с отрицательной и положительной составляющей, считается оба значения, а потом они суммируются.

Найденные значения ветровых и снеговых нагрузок являются основой для расчета сечения стропильных ног и шага их установки, но не только. Суммарная нагрузка (вес конструкции кровли + снеговая + ветровая) не должна превышать 300 кг/м². Если после всех расчетов сумма у вас получилась больше, надо или выбирать более легкие кровельные материалы, или уменьшать угол наклона кровли.

Итак, выводы. Рассчитать угол наклона крыши — это, Скорее, выбрать один из возможных вариантов. Важно только чтобы выбор этот оказался правильным.

Во время сооружения кровли важен еще один показатель — направление ветра. Выбирая металлочерепицу в качестве укрывного материала, нужно чтобы ветер был направлен прямо в плоскость выложенных листов. При воздействии порывов с торцов возникает риск отрыва и загиба листов. С учетом этих нюансов (силы и направления ветра) нужно выбирать правильный поворот скатов кровельной конструкции.

Угол наклона в зависимости от кровельного материала

Крыша на доме может иметь практически любой вид — может иметь низкие скаты, может — почти отвесные. Важно при этом правильно рассчитать ее параметры — сечение стропильных ног и шаг их установки. Если вы хотите уложить на крышу определенный вид кровельного материала, принимать во внимание надо такой показатель, как максимальный и минимальный угол наклона для данного материала.

Читайте также:
Декоративный лен: посадка семян на рассаду, уход в домашних условиях
Наименование кровельного материалаМинимальный угол наклона (в градусах)
Асбоцементный шифер и ондулин
Цементно-песчаная и керамическая черепица10°
Гибкая битумная черепица12°
Металлочерепица
Асбо-цементные или сланцевые плиты27°
Стальные оцинкованные, медные, цинк-титановые листы17°
Профнастил

Как видите, в графе «как делают» в большинстве случаев есть солидный диапазон. Так что имеется возможность варьировать внешний вид здания даже с одинаковой крышей. Ведь кроме практической роли крыша еще и украшение. И при выборе угла ее наклона немаловажную роль играет эстетическая составляющая. Сделать это проще в программах, дающих возможность отобразить объект в объемном изображении. Если воспользоваться этой методикой, то рассчитать угол наклона крыши в данном случае — выбрать его из определенного диапазона.

Ссылка на основную публикацию