Угол наклона вальмовой крыши из металлочерепицы

Обновлено: 16.05.2024

Уклон кровли является важным параметром, который влияет на выбор конструкции стропильной системы, кровельного материала. Также от угла наклона зависит надежность и правильное функционирование крыши. Так, при малых значениях высока вероятность протечек, застаивания воды и порчи покрытия, а при больших – опрокидывания в результате сильных порывов ветра. Как подобрать оптимальные показатели уклона скатов, мы и рассмотрим в данной статье.

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.

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.

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.

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.

Рисунок 3. Снеговые нагрузки для скатов с разным наклоном

Выбираем уклон в зависимости от используемого кровельного материала

Диапазон углов наклона крыш – 0-90°, тупоугольных конструкций не бывает по определению. При этом на практике уклон свыше 50° тоже делается крайне редко – преимущественно при декоративном оформлении (например, при сооружении разных башенок) и для скатов нижнего ряда стропил мансардной кровли.

Рисунок 4. Конструкция стропильной системы мансардной крыши

Уклон кровли может выражаться как в процентах, так и в градусах. Большинство производителей кровельных покрытий рекомендуемые значения указывают в градусах, поскольку они более понятны и для профессиональных кровельщиков, и для обычных потребителей.

Однако довольно часто в технической литературе и различных справочниках уклон обозначается в процентах. Поэтому надо иметь представление о том, как их перевести в градусы. Согласно строительным нормам 100 % равняются углу в 45°, тогда как 1° = 1,7 %. Зная эти данные, перевести уклон из процентов в градусы не составит особого труда.

Минимальный угол наклона

Все производители кровельных материалов в технической документации указывают минимальный уклон скатов кровли. Под этим параметром стоит понимать минимально допустимый угол наклона покрытия относительно горизонтального уровня.

У разных кровельных покрытий свой допустимый уклон, который определяется конструктивными и эксплуатационными особенностями материала:

Гибкая черепица – не менее 12°, при этом требуется обустройство сплошной обрешетки из обрезной доски, OSB или фанеры.

Фото 5. Крыша из гибкой черепицы

Металлочерепица – от 14°, но практика показывает, что конструкции с уклоном до 35° склонны к скоплению снеговых масс на поверхности.

Фото 6. Внешний вид крыши из металлочерепицы

Профнастил – не меньше 12°, при этом до 15° требуется двухволновой нахлест листов.

Фото 7. Кровля из профнастила

Композитная черепица – не менее 15°, укладка выполняется на разреженную обрешетку.

Фото 8. Крыша из композитной черепицы

Фальцевая кровля – от 11°, обеспечивается соединения отдельных картин методом закатывания фальцев.

Фото 9. Внешний вид фальцевой кровли

Керамическая черепица и асбестоцементный шифер – не меньше 22°, требуется сооружение усиленной стропильной системы, поскольку данные материалы имеют большой вес. Чем меньше уклон, тем больше будет нагрузка на стропила от снежного покрова и воздействий порывов ветра.

Фото 10. Крыша из керамической черепицы

Фото 11. Шиферная кровля

Таблица 1. Сводные данные по минимально допустимым значениям наклона для крыш из разных материалов

Вальмовая четырехскатная крыша — одна из самых распространенных для использования в домах, имеющих в плане простой прямоугольник.

К недостаткам чердачной системы такой крыши в большинстве случаев относится малый объем чердака и стесненность, затрудняющая его использование в качестве дополнительного помещения, а также возможность проводить обслуживание стропильной системы.

Поэтому важно правильно рассчитать угол наклона такой кровли, соблюдая как требования к внутренним пропорциям, так и устойчивость к атмосферным воздействиям.

От чего зависит уклон?

Одним из основных параметров вальмовой крыши является угол наклона плоскостей, образующих чердак. В своем классическом виде она состоит из четырех наклонных плоскостей — двух треугольных (которые называются «вальмы») и двух трапецеидальных. Более подробно об устройстве вальмовой кровли мы писали здесь.

Вершины треугольных плоскостей, опирающихся на торцевые (поперечные) стены, соединяются так называемым коньком, к которому с двух сторон параллельно примыкают короткие стороны трапеций, образующих боковые плоскости крыши. Если вальма, начинаясь от конькового бруса, не доходит до карниза, крышу называют полувальмовой.

Уклон четырехскатной кровли проектировщики принимают сообразуясь с:

климатическими условиями местности, в которой возводят строения, к числу которых относят воздействие снеговых, ветровых, дождевых, собственных, эксплуатационных нагрузок;
материалом, выбранным для устройства кровли, часто это бывает металл, искусственные или натуральные кровельные материалы других видов;
другими условиями, изложенными в нормативных документах для кровельных работ, таких как СНиП, СП, инструкции, рекомендации.

Зависимость от типа и назначения строений

Конфигурацию крыши обычно выбирают в зависимости от размеров и назначения строения. Это могут быть вальмовые, шатровые, полувальмовые (когда нижняя грань вальмы не доходит до карниза, а опирается на обрезанную часть фронтона или щипца) и другие виды.

Вальмовые крыши используются в сооружениях самых разнообразных типов, к числу которых относят:

многоэтажные многоквартирные дома;
коттеджи или частные особняки;
садовые домики;
производственные или административные здания;
торгово-развлекательные комплексы;
сельскохозяйственные строения.

Уклон зависит от необходимости обустройства подкровельного пространства. Для жилой мансарды кровлю нужно делать более крутой, для нежилого чердака достаточно малоуклонной.

Ветровая, снеговая, другие виды нагрузок

Значения этих видов воздействий принимаются в соответствии с рекомендациями Строительных Норм и Правил (СНиП 2.01.07-85 в его актуализированной версии от 2016 года — Свод правил СП 20.13330.2016), называемых «Нагрузки и воздействия».

Нормативные документы содержат таблицы, графики для различных климатических регионов бывшего СССР. Имеются в виду максимальные ветровые нагрузки, а также снеговые и дождевые, воздействующие на строительные объекты в зависимости от района строительства.

Так же учитывается устройство организованного (при помощи горизонтальных желобов и вертикальных водосточных труб) или неорганизованного (самотёк) удаления жидких осадков или талого снега с верхней поверхности крыши.

В соответствии с собранными данными рассчитывается деревянная или из стального проката стропильная система вальмовой крыши вместе с рекомендуемыми уклонами.

При проектировании кровли и выборе ее финишного покрытия нужно учитывать:

Чем выше располагается конек (крутая крыша), тем больше ее парусность с воздействием соответствующих ветровых нагрузок и в меньшей степени от воздействия атмосферных осадков — снег и дождь сразу же скатываются с такой крыши, не задерживаясь на ее поверхности.
При пологой крыше — на нее в меньшей степени воздействует ветер, однако снег, может накапливаться и своим весом вызывать существенное силовое воздействие на конструкции дома — стропила, стены, фундаменты, а также во время оттепелей приводить к образованию сосулек.

В местностях с сильными ветрами рекомендуется устраивать вальмовые кровли с наклоном 25-30°, в маловетренных — 30-45°.

Характеристика материала кровли

Финишное покрытие кровли современных строений, где установлены вальмовые крыши, зависит от целей использования, утепленности чердачного помещения и других факторов.

От типа кровельного покрытия зависит в первую очередь уклон вальмовой крыши. Для металлических кровель он может быть более пологим, для кровель другого типа — более крутым. Правильный выбор делается на основе СНиП II-26-76 «Кровли» в его актуализированной версии СП 17.13330.2017, в зависимости от финансовых возможностей заказчика, а также стоящих перед ним целей и задач.

Основные типы кровельных материалов и допустимые уклоны:

Оптимальные значения

Углы наклона кровли, при использовании разных видов финишных покрытий, зависят от рекомендаций изготовителя, а также СП 17.13330.2017 «Кровли».

Выбор этих значений определяется различной степенью герметизации внутренних помещений от атмосферных осадков, ветра и пыли в зависимости от материала кровли.

Использование рулонных битумно-полимерных кровельных материалов в вальмовых крышах допускается только лишь в виде подложек под основное покрытие, придающих дополнительные герметизирующие свойства. Эти материалы раскатываются параллельно карнизу поверх обрешетки с нахлестом смежных полотнищ от 15 до 20 сантиметров.

Также уклон выбирается в зависимости от назначения чердачного помещения. Чем круче крыша, тем меньше свободного пространства остается под кровлей.

Оптимальными значениями для вальмовых крыш считаются уклоны в пределах 20-45°. При этом угол трапециевидных скатов и вальм может отличаться.

Минимальные значения

Минимальный уклон нормативы не рекомендуют делать менее 10° (в этом случае, крыша может уже считаться плоской), даже если это позволяет производитель кровли (в большей степени это относится к металлическим кровельным покрытиям).

В этом случае доступ для обслуживания чердака и стропил с кровлей будет либо невозможен, либо крайне ограничен, также непростым делом будет устранение со стороны чердака аварийных протечек в случае их возникновения.

Минимальный уклон для кровельных покрытий:

Кровля с разными уклонами скатов

Иногда при проектировании с использованием эксклюзивного дизайна, крышу строения с целью оригинальности принимают нарочито перекошенной с искаженным осями симметрии. Таких домов становится все больше, и они действительно выделяются на фоне строений с традиционными геометрическими формами.

Распространенные варианты:

полувальмовая датская;
полувальмовая голландская;
комбинированная — гибрид вальмовой и двухскатной крыш.

При использовании таких покрытий угол наклона наименее крутой плоскости должен быть не менее принятого для стандартной вальмовой крыши с тем или иным видом внешнего покрытия, то есть для металлической 30°, для остальных — не меньше 30°.

Как рассчитать?

Для выбора углов наклона используют все тот же свод правил СП 17.13330.2017 «Кровли». Для расчета несущих элементов стропильной системы и их сечений предназначен СНиП II-25-80 «Деревянные конструкции» в актуализированной редакции СП 64.13330.2017.

Для расчета углов наклона вальмовой кровли лучше всего воспользоваться каким-либо онлайн калькулятором, который легко найти в интернете. В основу расчетов обычно заложен один и тот же математический алгоритм.

Исходными данными для таких калькуляторов являются:

длинная ширина ската (продольная);
короткая (поперечная или торцовая);
длина конька;
высота торцевого треугольника (перпендикуляр, опущенный из верхней точки схода до его основания — короткой ширины ската);
высота трапецеидальных плоскостей — длина линии, перпендикулярной коньку и длинной (продольной) ширине ската;
размер вылета крыши (величина, на которую периметр крыши в горизонтальной проекции превышает размеры периметра плана дома).

Рассчитать вальмовую систему можно и вручную, используя построения и формулы, из школьных учебников по геометрии и тригонометрии, с использованием тех же исходных данных, что и для автоматического расчета.

На выходе должны получиться размеры треугольников и трапеций, а также определена высота конька над чердачным перекрытием. Нужно лишь следить за тем, чтобы размеры наклонных сторон (бедер) трапеции совпадали с размерами наклонных сторон треугольников (вальм), а все вместе они сходились в коньке на одинаковой отметке.

Только в этом случае образуются одинаковые углы наклона внутрь чердака отдельных плоскостей вальмовой крыши от карниза здания относительно вертикалей ограждающих стеновых конструкций.

Расчет геометрической конфигурации, размеров, углов наклона вальмовой крыши автоматически не влечет расчета ее несущей способности.

Несоблюдение рекомендаций и последствия

При несоответствии реальных уклонов и соответствующего материала кровельного покрытия, а также ошибках и несоблюдении рекомендаций производителей кровли и проектировщиков, в чердачные подкрышные помещения могут попадать атмосферная влага, пыль, споры сорных растений, грибка, плесени, личинки древоядных насекомых.

Слишком большая крутизна (угол наклона), высота покрытия и его парусность потребует увеличения сечения элементов стропильной системы вальмовой крыши.

В пологих кровлях может происходить замачивание обрешетки, нижерасположенных конструкций и, как следствие, развитие коррозионных процессов, а также биологического загрязнения и ослабления несущей способности деревянной стропильной системы вследствие ее гниения и поражения грибком.

Заключение

От величины угла вальмовой кровли напрямую зависит, можно ли будет использовать подкровельное пространство. Именно уклон определяет, будет ли кровля эксплуатируемой или неэксплуатирумой.

Кроме того, угол влияет на площадь крыши, а значит и на стоимость строительства. Напрямую зависит от уклона и нагрузка на стропильную систему. Поэтому при проектировании важно найти оптимальную величину.

Четырехскатные вальмовые крыши из металлочерепицы считаются одним из лучших видов кровли, которую отличает долговечность, устойчивость к ветровым нагрузкам и конструкционное разнообразие, обеспечивающие создание привлекательного экстерьера строения.

Свое название такая кровля получила из-за треугольных торцевых скатов, заменяющих вертикальные фронтоны. Укладка металлочерепицы на треугольные вальмы требует проведения точных расчетов, соблюдения последовательности создания всех элементов конструкции.

Особенности конструкции, разновидности и фото

Классическая конструкция вальмовой крыши включает в себя четыре ската, которые устанавливаются под наклоном к наружным стенам. Боковые центральные части и торцовые вальмы имеют две вершины, которые соединяются общим коньком.

Благодаря особой конструкции вальмовой кровли проще организовать жилое пространство в чердачной части дома и установить в нем мансардные окна. Известно несколько видов вальмовой кровли:

Для справки! Известно около 20 видов разнообразных крыш с четырьмя скатами, начиная от классической датской конструкции, заканчивая сложной кровлей китайской пагоды.

Преимущества и недостатки

У вальмовой крыши из металлочерепицы есть большое количество достоинств:

Для такой кровли не потребуется ориентировать дом на местности относительно розы ветров, так как четырехскатная конструкция обладает повышенной устойчивостью к штормовым порывам ветра и обильным снежным осадкам.
Металлочерепица обладает повышенным сроком эксплуатации, она не боится коррозии, так как имеет защитное покрытие.
Небольшой размер сегментов, напоминающих керамическую черепицу, позволяет проводить самостоятельный монтаж кровли, имеющей угол наклона от 14 градусов и выше.
Материал обладает устойчивостью к температурным перепадам, легко монтируется.

Недостатков у вальмовой кровли из металлочерепицы не так много:

сложность монтажа и подгонки треугольных деталей в четырехскатной крыше;
необходимость соблюдения геометрии каркаса из стропил;
большие затраты на раскрой прямоугольных листов меатллочерепицы для треугольной вальмовой кровли.

Для справки! Металлочерепица имеет профилированную поверхность, поэтому нужно правильно выбрать для нее угол наклона, иначе влага будет попадать под коньковую накладку.

При проведении монтажа кровли с разными углами наклона потребуется подрезать кромку кровельных листов для создания зазора между смежными листами металлочерепицы.

Подробно об устройстве вальмовой крыши мы рассказывали в этой статье.

Особенности кровельного пирога, вентиляция

Вальмовая кровля, как и любая утепленная крыша, состоит из нескольких последовательно расположенных слоев и элементов:

Непосредственно кровельный пирог содержит 3 слоя:

пароизоляцию;
утеплитель;
гидроизоляцию.

При монтаже каждого слоя следует учитывать особенности работы с материалами:

Металлочерепица, как листовой кровельный материал, требует соблюдения технологии монтажа, рекомендованного производителем.
Обрешетку и контробрешетку делают из дерева. Обрешетка нужна для скрепления элементов стропильной системы. Конррейки создают нужный зазор для вентиляции.
Гидроизоляция создается из специальной мембраны или простого рубероида, который не даст влаге попадать внутрь крыши.
Между балками стропильной системы производится укладка утеплителя. Чаще всего в этом качестве выступает минвата или строительный пенопласт. У каждого типа утеплителя есть свои преимущества и недостатки.

Минимальный скат

При обустройстве двускатной крыши минимальный угол наклона ската для металлочерепицы составляет 10 -14 градусов.
У вальмовой кровли минимальные значения наклона ската начинаются от 22 градусов.
В шатровой конструкции, в которой боковые скаты и вальмы имеют одинаковую длину, минимальный угол наклона металлочерепицы начинается от 35 градусов.

Правильный выбор угла наклона обеспечивает долговечность и прочность конструкции крыши. Расчет данного параметра вычисляется делением расстояния от самой высшей точки кровли — конька до конца ската на половину всей ширины дома.

От данного значения зависят важные условия работы:

количество используемой металлочерепицы;
тип конструкции каркаса крыши;
устойчивость кровли к ветровой и снежной нагрузке;
общий вес кровли;
стоимость всего объема кровельных работ.

Для справки! Увеличение уклона скатов с 22 до 45 градусов приводит к увеличению длины ската на 20%, что влечет за собой увеличение количества необходимых кровельных материалов.

Проводить расчет уклона ската следует на этапе проектирования здания, чтобы знать, какую нагрузку на фундамент и несущие стены будет оказывать четырехскатная крыша. Точное значение наклона скатов позволяет правильно рассчитать прочность всей вальмовой конструкции и точное количество металлочерепицы для кровли.

Оптимальным для стандартной четырехскатной крыши, у которой все четыре ската располагаются под одинаковым углом, будет наклона в 35 градусов. В этом случае будет обеспечена минимальная нагрузка на всю четырехскатную конструкцию, стропильный каркас будет прочным и будет гарантирован хороший сход воды с кровли.

Пошаговая инструкция по строительству

Самым простым вариантом для самостоятельного монтажа вальмовой крыши станет классическая конструкция со скатами и вальмами одинаковой длины. Монтаж конструкции выполняется по следующей схеме:

После монтажа мауэрлата, лежней и перекрытий, устанавливается стропильная система, на которую будут крепиться все элементы кровли.
Затем проводится укладка изолирующих слоев: утеплителя, гидро- и пароизоляции.

Важно! Между всеми слоями пирога вальмовой кровли должны оставаться зазоры для обеспечения хорошей вентиляции внутреннего пространства кровли.

Стропильная система

Все виды стропильных систем вальмовых крыш имеют общие основные элементы:

Стропильные ноги, с помощью которых фиксируются скаты.
Мауэрлат или брус, который устанавливаются на стене дома, на него крепят нижнюю часть стропильных ног.
Конек, который образует стык каркасов двух скатов. Это самая высокая горизонтальная линия крыши, на которую крепятся верхние части стропил.
Обрешетка из реек или бруса, которую устанавливаются с определенным шагом.
Подпорные детали: прогоны, стойки, стяжки, лежни и иные элементы, придающие стропильной системе жесткость.

Базовые стропильные системы вальмовых крыш делят на несколько видов, в зависимости от их конструкции:

Наклонные стропильные конструкции устанавливают в домах, имеющих внутренние несущие стены. Монтаж таких стропильных конструкций простой, так как внутри коробки здания имеется надежная опора для стропил.
Висячие системы используют в домах, где нет внутренних несущих стен, а расстояние между наружными стенами составляет от 6 до 11 метров и больше.
Комбинированные стропильные конструкции соединяют в себе особенности двух первых систем и требуют привлечения профессиональных кровельщиков для установки.

Расчет длины и расстояний между стропильных ног:

Гидроизоляция и пароизоляция

В качестве гидро- и пароизоляции для металлочерепицы используются разные виды материалов. Они защищают от влаги и не дают развиваться очагам плесени под кровельным материалом.

Эксплуатационный срок металлочерепицы составляет 50 лет, поэтому паро- и гидроизоляция должна обладать такой же долговечностью.

При монтаже важно не перепутать очередность слоев. Пароизоляция укладывается со стороны чердачного помещения, а гидроизоляция поверх стропил под обрешетку.

Обрешетка и контробрешетка

Перед обустройством обрешетки нужно убедиться, что сделан вентзазор между гидроизоляцией и досками. После укладки гидроизоляции вдоль стропил прибивается брусок размером от 30х50 мм до 50х50 мм — контр-рейка. Шаг контробрешетки равен ширине пролета стропильной системы.

Для обрешетки используется доска 25(30)х100 мм. Толщина не имеет значения, т.к. вес металлической крыши не превышает 7 кг/м². Материал без труда выдержит и снеговые нагрузки. Основной момент — толщина досок должна быть одинаковой или с отклонением не более 2 мм.

Для металлочерепицы используется 3 типа обрешетки:

разреженная;
сплошная;
комбинированная.

Первый вид наиболее распространенный, т.к. применяется на разных формах кровли с уклоном более 20 градусов. Шаг в таком случае равен длине волны металлочерепицы.

Правила монтажа кровельного покрытия

Перед укладкой резку металлочерепицы можно проводить только электрическими вырубными ножницами, насадкой для электродрели или ручным инструментом в тех случаях, когда требуется сделать небольшой надрез.

Важно! Нельзя использовать углошлифовальные машинки или «болгарки», так как в этом случае не получиться сохранить внешний вид и технические характеристики такого кровельного материала.

Крепление листов проводится с помощью саморезов размером 4,8х29 мм или 4.8х35мм, имеющих резиновый уплотнитель и головку, окрашенную в цвет покрытия металлочерепицы.

Шуруповерт нужно отрегулировать, чтобы в закрученном саморезе прокладка была сжатой. Вкручивать саморезы нужно перпендикулярно обрешетке.

Начинать установку листов можно как справа, так и слева. Лучше начинать с той стороны, где не нужно проводить обрезку листового материала.

При монтаже следует следить за тем, чтобы новый лист накрывал крайний, если укладка ведется справа налево. При ведении укладки слева в правую сторону новый лист подкладывается под крайний.

Установка конька

Перед установкой конька следует прибить дополнительную доску обрешетки, которая должна быть толще уже имеющейся доски на высоту волны металлочерепицы. Перед установкой конька нужно прикрепить на стык «хребет», который будет защищать место стыка от пыли и снега.

При использовании скатных или коньковых кровельных точечных вентелей можно установить в качестве защиты самоклеящийся уплотнитель.

Распространенные ошибки и рекомендации экспертов

Чаще всего при самостоятельной установке вальмовой кровли из металлочерепицы неопытные кровельщики допускают ошибки в местах примыкания и ребра двух стыков. Это приводит к тому, что под кровлю попадает в образовавшиеся зазоры влага, которую не может удержать уплотнитель и доборные элементы.

Чтобы избежать таких грубых ошибок при монтаже вальмовой кровли из металлочерепицы нужно в места стыков подкладывать дополнительный слой гидроизоляции.

Также потребуется под кромку уложить Омега-профиль, который не даст просочившейся воде попасть внутрь конструкции и направит ее вниз. Такой профиль пришивается к стропилам и проклеивается для прочности герметиком.

Заключение

Даже самая простая по конструкции четырехскатная кровля из металлочерепицы является более трудоемким и сложным делом, по сравнению с монтажом двускатной крыши. Необходимо перед началом кровельных работ сделать точные расчеты, закупить весь необходимый материал и правильно выбрать стропильную систему. Если владелец дома не имеет навыков проведения строительных работ, следует доверить установку вальмовой кровли профессионалам.

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.

Единицы измерения угла ската

Из школьного курса геометрии все знают, что величина любого угла измеряется в градусах. Уклон кровли в этом случае – не исключение. Но необходимо обозначить, что в технической литературе, в ГОСТах и справочниках встречают и другие единицы измерения. А именно: проценты и отношения сторон.

В первую очередь надо обозначить, что подразумевают под углом ската крыши. На фото ниже он обозначен латинской буквой альфа.

В строительной сфере крыши с углом наклона выше 50° встречаются редко. К ним можно отнести башенки в готическом стиле или нижние скаты мансардных кровель. В основном максимальный параметр – 45°.

Что касается двух других единиц измерения, то отношение сторон – это так называемая упрощенная дробь. В ее основе лежат два размера: высота крыши, на фото она обозначена буквой «Н», и проекцией ската, обозначенная буквой «L». Соотношение должно быть таким: Н/L.

Добавим, что проекция длины ската – это, по сути, половина ширины дома, если крыша двускатная симметричная, или полная ширина, если крыша односкатная. При этом угол наклона так и пишется дробью, к примеру, 1:3.

В некоторых конструкций обозначение дробью неудобно. К примеру, если она выглядит вот так: 4:13. Поэтому используют процентное исчисление. Оно рассчитывается таким образом:

4:13х100=30,77%

Уклон кровли в процентах и градусах используется профессиональными строителями чаще, чем отношение сторон, потому что такое обозначение применяется в справочниках и технической литературе. То есть это чисто технические единицы измерения. Хотя перевести из одной единицы измерения в другую не сложно. На фото ниже показан перевод из градусов и отношении я сторон и наоборот.

Если есть необходимость перевести градусы в проценты, то, исходя из рисунка выше, можно сделать несколько математических выкладок. За 100% берется угол, равный 45°. Теперь можно найти, сколько градусов в одном проценте. Для этого надо:

45/100=0,45°. Переводим в минуты, получается 27’. То есть 1% – это 27 градусных минут.

Можно подойти к решению поставленной задачи с обратной стороны. То есть перевести градусы в проценты. Здесь обратное соотношение:

100/45=2,22%

Получается так, что в одном градусе 2,22%.

Зависимость угла наклона ската и типа кровельного материала

Вышу уже говорилось о двух разновидностях кровель: плоские и наклонные. Но надо отметить, что у плоских кровель тоже есть свой угол, который варьируется в диапазоне 0-5°. Скатные крыши делятся на две подгруппы (деление условное):

с небольшим уклоном – от 6 до 30°;
с крутым уклоном – больше 30°.

У каждого вида кровельных конструкций есть свои преимущества и недостатки. К примеру, плоские – это небольшая площадь покрытия, что позволяет сэкономить на кровельном материале (его количестве). Но при этом такая конструкция потребует проведения усиленной гидроизоляции. Крутые скаты – это беспроблемное схождение атмосферных осадков, но высокая парусность конструкции, что потребует от ее сооружения усиления стропильной системы.

Учитывая это, необходимо строго подходить к выбору кровельного материала. Их производители обязательно информируют потребителей, при каком минимальном уклоне кровли их можно использовать. На фото ниже показана диаграмма распределения кровельных материалов по углам скатов.

Как видно из диаграммы, на плоских крышах обычно используют рулонные материалы в виде рубероида или толи. Хотя нет никаких противопоказания применения листовых или плитных изделий: шифер, профнастил, листовое железо, собираемое фальцовым способом. А вот штучный кровельный материал лучше на крышах крутизною меньше 15° не использовать. Есть высокая вероятность проникновения воды через стыки элементов покрытия.

Конструктивные особенности крыши в зависимости от угла наклона

Если в проекте дан уклон крыши, то рассчитать ее высоту не составит труда. А этот параметр – один из самых важных, потому что он определяет высоту конька. Этот элемент кровельной конструкции – точка отправления в сооружении крыши в целом. Потому что при строительстве сначала выставляют уровень расположения конька, и уже под него режут пиломатериал: опорные стойки. Отсюда же рассчитывают длину стропильных ног.

Сложность расчета заключается в том, что не все помнят тригонометрию, формулы которой используются для расчетов длин элементов кровельного сооружения. В основе формул лежат тригонометрические функции: синус, косинус, тангенс, катангенс.

К примеру, как определить высоту конька (соответственно и крыши) через синус и тангенс:

sin α = H/S, где «S» – это длина ската. Соответственно высота конька будет равна: Н=S x sin α.

tg α = H / L , то есть Н= l x tg α

Точно также можно определить длину ската, или, зная оба параметра, можно рассчитать угол наклона крыши. Все параметры конструкции взаимосвязаны, так что, зная два из них, можно определить третий.

Кстати, определяя параметры крыши, можно обойтись и без угла наклона. Для этого используется формула Пифагора. Вот ее формула:

S 2 = H 2 + L 2

Меняя местами значения, находится необходимая величина.

У Вас может возникнуть вопрос, связанный со значением величин тригонометрических функций. Они в свободном доступе есть, но чтобы Вы их не искали на просторах интернета и не тратили свое время, предлагаем таблицу:

Добавим, что тригонометрические функции упрощают проведения расчетов кровельных конструкций. Если правильно ими пользоваться и уметь набрасывать на бумаге эскизы крыш (имея воображение в плане конструктивного расположения ее элементов), то можно легко рассчитать размеры каждого элемента.

Это касается не только одно- или двускатных сооружений. Также легко можно будет рассчитать и элементы вальмовых или мансардных крыш. Просто придется разбить их сложные конструкции на простые.

Влияние угла наклона на объем помещения мансарды

Если дом возводится с мансардой, то угол наклона скатов приобретает прикладное значение. И здесь соотношение прямое, то есть чем больше угол, тем больше объем мансарды. Чтобы было понятно, на фото ниже это хорошо видно.

Приведем пример, основанный на верхнем рисунке. Здесь четко видно, что высота помещения зависит от параметров наклона крыши. При этом надо учитывать, что оптимальная высота не должна быть меньше 2,5 м. А значит, угол наклона скатов мансарды минимально должна быть 25°. Но обратите внимание, что при таком расположении элементов кровли не учтен объем помещения. То есть ширина комнаты не будет больше 3 м. Это притом, что ширина дома – 10 м. Получается, что используется всего лишь 30% от пространства.

А значит, надо увеличивать значение угла. И чем больше он, тем больше полезная площадь мансарды. Но здесь есть обратная сторона медали. Увеличивая угол, увеличивается высота конька. А это расходы стройматериалов на возведение крыши, плюс увеличение парусности конструкции. Поэтому очень важно найти золотую середину. К примеру, 40° практически решают все проблемы.

Чтобы отойти от этих проблем раз и навсегда, строители давно применяют совершенно другую конструкцию. Она сложна и в сооружении, и в проведении расчетов, но этот вариант решает проблему полезной площади помещения, не увеличивая высоту крыши.

Видео описание

Расчет высоты конька и угла наклона крыши:

Заключение по теме

Проведение расчетов кровельной конструкции – прерогатива специалистов. Потому что правильный расчет, того же угла наклона, это надежность крыши в целом. Но ориентироваться в некоторых технических понятиях будет полезно и владельцам строящихся домов.

Многие владельцы участков перед строительством задумываются о том, как соорудить жилье, дачу или иной объект не только функциональным, но и эстетически красивым. Вальмовая крыша подходит для создания жилой или нежилой мансарды и придания красоты объекту. В этой статье рассказывается, как сделать систему из стропил, учесть все нюансы при расчетах и произвести монтаж без ошибок.

Особенности и конструкция вальмовой крыши разновидности вальмовых крыш

Вальмовая крыша, чаще всего, состоит из четырех скатов. Они выстраиваются под наклоном по внешним стенам строения. Две части – боковые, как у стандартных крыш, и оставшиеся две устанавливаются между ними. В такой конструкции две вершины (вместо стандартной одной), которые соединяет конек.

Вертикальные скаты, по форме – треугольники, и называются вальмами. Другие два фронтона, установленные по более длинным сторонам объекта, трапециевидной формы.

Вальмовая кровля имеет характерные особенности:

высоки показатели прочности;
долговечность;
благодаря оригинальной и обтекаемой форме, получается защита от ветров.

Такая крыша идеальна для организации жилого пространства в чердачной части дома. Сделать мансардные окна на ней проще.

Голландская вальмовая крыша

Когда длина вальмы менее других боковых скатов, такую модель называют голландская (или полувальма). Эта форма выдерживает сильные порывы ветра и не накапливает снеговые осадки.

Датская кровля

Отличается тем, что здесь полувальма – это нижняя часть треугольника полноценной вальмы, а верхнюю часть треугольника используют под стекло.

Шатровая вальмовая крыша

Такая модель имеет одну вершину, которая соединяет четыре равные части крыши. Внешне по своей форме шатровый вариант схож с пирамидой.

Ломаные крыши

Такие эффектные и сложные по созданию крыши самому рассчитывать и устанавливать (без проф. подготовки) не рекомендуется. Они состоят из большого числа скатов, которые размещаются под различными углами наклона.

Видео описание

Устройство сложной вальмовой крыши на доме из газобетона показано в видео:

Вальмовая крыша: устройство, узлы и усиление вальмовой крыши

Устройство вальмовой крыши в основе своей состоит из двух элементов: каркаса из стропил и мауэрлата. Соединенные в единую систему бревна крепятся к установленному на верх внешних стен здания мауэрлату.

Конструкция вальмовой крыши состоит из таких элементов:

Угловые стропила. Это стандартные силовые «ноги», которые соединяют углы строения с коньковым брусом. Чаще всего в проектах используют четыре балки, той же толщиной, что и конек. Они крепятся к нему одним краем, а противоположный выводится за стены здания.
Конек. Это основная несущая ось и наивысшая точка кровли, где соединяют все ее стороны. Обычно центр конька, есть и центр всей крыши в вальмовом проекте.
Короткие стропила. Эти бревна или деревянные балки, крепят на мауэрлат одной стороной, а другой к угловым стропильным ногам. Число их зависит от площади кровли.
Рядовой каркас. Это 6 стропил занимающих центральное расположение и промежуточное. Их крепят к концам конькового бруса и ставят на несущие стены объекта. Они выстраиваются со всех сторон постройки в рамном числе.
Промежуточный каркас. Эти стропила закрепляются от конькового бруса и ставятся на мауэрлат. Вальмы не задействованы.

Усиление

Для долголетнего использования требуется не только крепкая система из стропил, но и дополнительные элементы усиления объекта.

Для надежности конструкции крыши требуется усиление ее дополнительными элементами Источник roofs.club

Для большей надежности требуется:

Разместить на углы шпренгель – брус, между сторонами мауэрлата. Это укрепит стропила по диагонали.
Добавить стойку, соединенную брусом. Такая подпорка для стропил поможет перераспределить нагрузку на строение.
Использовать доски или брус с сечением 40*40 или 50*50 мм для обрешетки.
Работать с сухим деревом, обработанным защитным раствором.

Когда шпренгель добавлен на значительном расстоянии от угла, организуется дополнительная ферма.

Угол наклона крыши площадь вальмовой кровли

Утверждение угла наклона скатов – это оптимальное решение между надежностью крыши от ветров и снега и полезной площади мансарды. Как рассчитать полезную площадь вальмовой крыши, обозначено на картинке.

Угол наклона зависит от местности, в которой строится дом и климатических условий региона. Принцип прост: холоднее погода – выше угол наклона. Так снег естественным образом будет скатываться с кровли. В теплых не ветряных районах лучше делать малый угол.

Еще одним фактором выбора угла наклона является материал вальмовой кровли. Рекомендуемые значения:

Ондулин – не менее 5°.
Мягкая черепица – от 15°.
Шифер – 16°-65°.
Металлочерепица – от 13°. Наибольший угол не установлен.
Металлическая фальцевая крыша – более 25°.
Керамическая черепица – 35°-65°.

Создание большого угла делает возможным построение кровли из профнастила. При этом следует брать во внимание и высоту самого профиля. Угол создают в пределах 20° – 45°.

Видео описание

В видео предлагаем посмотреть, как проводится перекрытие вальмовой крыши профнастилом:

При проектировании кровли необходимо учитывать два правила:

Больший угол наклона кровли делает тяжелее и сложнее всю стропильную систему, и увеличивает нагрузку от ветров на скаты. Для чердака нежилого типа угол часто варьируется от 25° до 35°, а для жилья – от 35° до 55°, и требуется усиление конструкции из стропил.
Вес мансарды не должен превышать нагрузочные показатели фундамента и стен дома. Нарушение этого правила ведет к деформации основания и перекосу или разрушению здания.

Важно! отношение высоты кровли к длине несущих стен, нельзя делать более 2/3. Так, если по ширине дом 9 м, а основание и 1-й этаж в высоту 4 м, то высота мансарды «для жилья» не более 3 м, а высота конькового бруса менее 6 м.

Формулы

Площадь вальмовой крыши определяется, как сумма двух вальм и ее боковых скатов. Площадь вальм получают по формуле стандартного равнобедренного треугольника: S= 0,5*a*h, где а – основание вальма, h – высота вальмовой плоскости.

Площадь боковых частей находят по формуле трапеции: S = h*(a + b)/2, где а – длина, b – основание, h – высота. Площадь трапециевидных частей получается из площади одного прямоугольника и двух треугольников.

Площадь высчитывается исходя из длины карнизов, а не края строения.

Совет! Площадь кровельного стройматериала обычно больше этого показателя для крыши. Так происходит из-за специфики устилания материала «нахлестом». Поэтому для подсчета материала на кровлю рекомендуется добавить +10%. Когда конструкция вальмовой крыши усложнена, то +15-20%.

Вальмовая крыша – устройство стропильной системы

Для расчета системы из стропил вальмовой кровли необходимо, применив стандартную рейку, определить горизонтальную проекцию (заложение) промежуточной стропильной ноги.

Видео описание

В видео пример расчета конструкции:

Так, при величине распределенной нагрузки на ноги в 125кг/м и длине пролета в 6 м выбирают брус с сечением одним из: 240*80; 230*90 и 220*100, или кругляк 220 мм.

Пример чертежа вальмовой стропильной системы крыши:

Стропильная система вальмовой крыши, схема 2:

Видео описание

В этом видео полезная информация по стропильной системе вальмовой крыши

Этапы работы по монтажу вальмовой крыши

От этапа установки стропильной системы зависит качество всей крыши, ее надежность и срок эксплуатации. Важно подойти к этому вопросу со знанием дела или привлечь специалистов.

Установка мауэрлата

Для монтажа берут дерево первого сорта с внушительным сечением 100*100 или 100*150. Укладывается брус только в внахлест, никак не в стык. Также должны присутствовать точки соединения со стенами дома в большом количестве. Узлы соединения укрепляют скобами из металла.

В постройки из кирпича, пеноблоков и арболита дополнительно сооружается армопояс под мауэрлат. В такой пояс заранее вшиваются шпильки для последующего устилания дерева.

Создание прогона

Эта часть в виде балки создается для крепления дополнительных опор под стропильные ноги. Прогон не из главных элементом системы, его внедряют в больших и усложненных проектах вальмовых крыш.

Опорные стойки

Эти стойки являются подпоркой для конька.

Создание конька

На этот элемент стропильной системы вальмовой крыши опираются все балки. Он расположен в наивысшей центральной части кровли. Образуется он в результате соединения стропильных пар ног. На данный участок каркаса действует очень большая нагрузка, поэтому, чтобы коньковый брус ее выдержал, используют несколько вариантов соединения древесины: встык, внахлест и врубка «вполдерева.

Монтаж стропильных ног

Стропила можно монтировать в следующем порядке: сначала по диагонали, а потом остальные, или вначале центральные балки, а следом диагональные. На этом этапе монтажных работ стропильные ноги устанавливают на мауэрлат. Способов крепления несколько.

Важно: от монтажа ног к мауэрлату зависит срок эксплуатации и надежность всей стропильной системы. Так, если установить крепления слабо или допустив ошибку, крышу может просто «снести» ветром полностью.

Видео описание

В видео процесс разметки стропил:

Крепление наслонных стропил

Существует две схемы прикрепления наслонных стропил:

Для того чтобы создать теплую мансарду монтаж следует проводить по следующему плану на рисунке.

Специфика устройства в процессе монтажа

Стропильная система вальмовой крыши требует использования специальных инструментов для ее возведения.

Для надежного строительства из бруса и крепкого примыкания стропил используют металлические инструменты. Их виды и названия представлены на рисунке.

Видео описание

Способы крепления стропил к маурлату, установка, запилы, узлы и монтаж к ферме кровли в следующем видео:

Варианты устройства вальмовых крыш

Для создания эффектных архитектурных решений и расширения внутреннего полезного пространства мансарды, проектировщики разработали несколько вариантов устройства вальмовых объектов.

Кровля с эркерами

Часть дома в виде выступа за границы фасада является эркером. Такой элемент строят по форме многогранника или прямоугольника и добавляют в общую систему из стропил. Созданное им пространство подходит для продолжения гостиной комнаты, холла или использования в качестве пролета для лестницы.

Вальмовая крыша для дома с козырьком

Проект по форме выглядит, как двускатные щипцы. Козырек имеет иной угол наклона, нежели треугольные скаты основной кровли. Часто проектируется, когда на здании не жилой чердак. Иногда используется в качестве навеса.

Крыша с «кукушкой»

Внешне такая конструкция – это щипец с заниженной частью. Элемент выполняет функцию подачи естественного дополнительного света в жилую площадь. Может сооружать на одинаковом расстоянии от боковых стен дома и выше входа. Также является дополнительным декором здания.

Асимметрия

Проект кровли с различными углами наклона, в основном, используется не для создания жилой площади. Он устанавливается в местности с сильными ветрами. Ассиметрично расположенные скаты и козырек, действует как распределяющие ветровую нагрузку элементы, и предостерегают объект от срыва.

Крыша с неправильной диагональю

Сложные проекты с разными по форме и длине боковыми частями кровли образуют смещение стропильной группы по диагонали. Такие решения, как правило, применяют над гаражом или баней.

Вальмовая крыша украшает практически любое строение. Видов и способов устройства составляющей ее стропильной системы много. При правильном расчете и монтаже, такая кровля служит века. Применять ее возможно для дома, беседки, бани и прочих объектов.

Читайте также: