Як знайти покрівлі

Як розрахувати кут нахилу даху

Чому це важливо?

Проектування і будівництво будь-якої покрівлі - завжди дуже важлива і відповідальна справа. Особливо, якщо мова йде про покрівлю житлового будинку або складну за формою дах. Але навіть звичайна односкатна, встановлена на непоказному сарайчику або гаражі, точно так само потребує проведення попередніх розрахунків.

Якщо заздалегідь не визначити кут нахилу покрівлі, не з'ясувати, яку оптимальну висоту повинен мати коник, то великий ризик побудувати таку покрівлю, яка завалиться після першого ж снігопаду, або все оздоблювальне покриття з неї буде зірвано навіть помірним за силою вітром.

Розрахунок кута нахилу даху

Також кут нахилу покрівлі буде значно впливати на висоту коника, на площу і габарити скатів. Залежно від цього можна буде більш точно розрахувати кількість необхідних для створення кроквяної системи та оздоблення матеріалів.

Коник - важлива частина кроквяної системи

Ціни на різні види покрівельних ковзанів

Одиниці вимірювання

Згадуючи геометрію, яку кожен вивчав у школі, можна з упевненістю заявити, що кут нахилу даху вимірюється в градусах. Однак у книгах, присвячених будівництву, а також у різних кресленнях можна зустріти й інший варіант - кут вказано у відсотках (тут є на увазі співвідношення сторін).

В цілому, кутом нахилу ската є кут, який утворений двома площинами, що перетинаються - перекриттям і безпосередньо скатом даху. Він може бути тільки гострим, тобто лежати в діапазоні 0-90 градусів.

Малий нахил скатів

На замітку! Дуже круті скати, кут нахилу яких становить понад 50 градусів, зустрічаються вкрай рідко в чистому вигляді. Зазвичай вони використовуються тільки при декоративному оформленні дахів, можуть бути присутніми в мансардах.

Що стосується вимірювання кутів покрівлі в градусах, то тут все просто - ці знання є у кожного, хто вивчав у школі геометрію. Достатньо накидати схему покрівлі на папері і за допомогою транспортиру визначити кут.

Вибір покрівельного матеріалу залежно від нахилу даху

Що стосується відсотків, то тут необхідно знати висоту коника і ширину будівлі. Перший показник ділиться на другий, а отримане значення множиться на 100%. Таким чином, можна обчислити процентне співвідношення.

На замітку! При процентному співвідношенні 1 звичайний градус нахилу дорівнює 2,22%. Тобто скат з кутом 45 звичайних градусів дорівнює 100%. А 1 відсоток - це 27 кутових хвилин.

Таблиця значень - градуси, хвилини, відсотки

Які фактори впливають на кут нахилу?

На кут нахилу будь-якої покрівлі впливає дуже велика кількість факторів, починаючи від побажань майбутнього власника будинку і закінчуючи регіоном, де будинок буде розташовуватися. При розрахунку важливо враховувати всі тонкощі, навіть ті, що на перший погляд здаються незначними. В один прекрасний момент вони можуть зіграти свою роль. Визначати відповідний кут нахилу даху слід, знаючи:

• види матеріалів, з яких буде будуватися пиріг покрівлі, починаючи від кроквяної системи і закінчуючи зовнішнім оздобленням;
• умови клімату в цій місцевості (вітрове навантаження, що переважає напрямок вітрів, кількість опадів тощо);
• форму майбутньої будови, його висоту, дизайн;
• призначення будови, варіанти використання горищного приміщення.

Що впливає на кут нахилу покрівлі

У тих регіонах, де відзначено сильне вітрове навантаження, рекомендується будувати дах з одним скатом і невеликим кутом нахилу. Тоді при сильному вітрі у покрівлі більше шансів встояти і не бути зірваною. Якщо ж для регіону характерна велика кількість опадів (снігу або дощу), то скат краще робити більш крутим - це дозволить опадам скочуватися/стікати з покрівлі і не створювати додаткового навантаження. Оптимальний ухил односкатної покрівлі у вітряних регіонах варіюється в межах 9-20 градусів, а там, де випадає багато опадів - до 60 градусів. Кут 45 градусів дозволить не враховувати снігове навантаження в цілому, але тиск вітру в цьому випадку на дах буде в 5 разів більше, ніж на покрівлю з нахилом всього 11 градусів.

На замітку! Чим більше параметри ухилення даху, тим більша кількість матеріалів потрібна для її створення. Вартість збільшується мінімум на 20%.

Частота обрешітки для різних покрівельних матеріалів

Кути скатів і покрівельні матеріали

Не тільки кліматичні умови будуть чинити значний вплив на форму і кут скатів. Важливу роль відіграють і використані для будівництва матеріали, зокрема - покриття дахів.

Монтаж профілевого листа для покрівлі

Таблиця. Оптимальні кути нахилу скатів для покрівель з різних матеріалів.

Перегляд матеріалу	Кут ската, градуси
Профнастіл (метал)	12
Металочерепиця	14-25
Руберойд залежно від кількості шарів	2-15
Шифер	20-35
Штучний матеріал типу покрівельних каменів і черепиці	22-25
М'яка черепиця	Мінімум 11

На замітку! Чим менше показник нахилу покрівлі, тим менший крок використовується при створенні обрешітки.

Розраховуємо кут нахилу скатів

Ціни на металочерепицю

Висота коника теж залежить від кута ската

При розрахунках будь-якої покрівлі за орієнтир завжди береться прямокутний трикутник, де катети - це висота ската у верхній точці, тобто в ковзані або ж переході нижньої частини всієї системи стропил у верхню (у випадку з мансардними покрівлями), а також проекція довжини конкретного скату на горизонталь, яка представлена перекриттями. Тут є тільки одна постійна величина - це довжина даху між двома стінами, тобто довжина прольоту. Висота кінькової частини буде змінюватися залежно від кута нахилу.

Висота коника може змінюватися залежно від кута нахилу

Спроектувати покрівлю допоможуть знання формул з тригонометрії: tgA = H/L, sinA = H/S, H = LxtgA, S = H/sinA, де А - це кут ската, Н - висота покрівлі до області коника, L - порожньої довжини прольоту покрівлі (при двоскатному даху) або вся довжина (у разі односкатної покрівлі), S - довжина самого ската. Наприклад, якщо відомо точне значення висоти кінькової частини, то визначається кут нахилу за першою формулою. Знайти кут можна буде по таблиці тангенсів. Якщо ж в основі розрахунків лежить кут покрівлі, то знайти параметр висоти коника можна за третьою формулою. Довжину стропил, маючи значення кута нахилу і параметрів катетів, можна порахувати за четвертою формулою.

Калькулятор розрахунку висоти коника

Як залежать габарити мансарди від кута нахилу?

Щоб з'явилася можливість корисно використовувати горищне приміщення, варто задуматися про будівництво мансарди. І тут кут нахилу покрівлі набуває так званого прикладного значення. Залежно від того, яким буде це значення, залежить і вільний простір горищного приміщення. Так, чим менше значення кута нахилу, тим менше вільного місця буде в цій частині будинку.

Важливо! Висота стелі в мансарді не може бути менше 2 м.

Кут нахилу даху

Таким чином, мансарду треба будувати тільки з крутими скатами. Але в цьому випадку виявляються певні проблеми: розміри покрівлі збільшуються, висота кроквяної конструкції - теж, з'явиться необхідність проектування маси потрібних дрібних елементів. Така покрівля стане сильнішою «парусити» і повинна бути дуже міцною, щоб витримати різні впливи зовнішніх факторів.

Значення снігового навантаження

Росія - країна величезна, і клімат в різних її точках може істотно відрізнятися один від одного. Показники снігового навантаження - теж. Існує 8 основних зон, розділених за інтенсивністю снігового навантаження.

Карта розподілу зон по сніговому навантаженню

Для розрахунку снігового навантаження на проектовану будову використовується формула Рсн = Рст.н х m, де Рст.н. - показник, що визначається за спеціальними таблицями, а m - коефіцієнт поправки, який залежить від кута ската покрівлі. Він дорівнюватиме 1, якщо кут ската варіюється в межах 0-25 градусів, 0,7 - при скатах 25-60 градусів. Якщо кут перевищує 60 градусів, то снігове навантаження при проектуванні даху не враховується.

Зональний розподіл за середнім значенням снігового навантаження

Розрахунок нерівномірного навантаження на чотирьохскатний дах

Ціни на снігозатримувачі

Значення вітрового навантаження

Оскільки вітер може змінювати напрямок руху, виявити вітрове навантаження буде набагато складніше, ніж снігове. Покрівля завдяки йому може притискатися до основи, але також може піддаватися дії певної сили, яка буде прагнути зірвати її з дому. Також вітер діє на всю будову нерівномірно.

Для проведення потрібних розрахунків доведеться використовувати тільки превалюючий напрямок вітру в даному регіоні, який визначається по «розі вітрів». Також при розрахунках потрібно враховувати наявність поблизу будівель, гір, лісів та інших елементів, які можуть не тільки змінювати напрямок вітру, але і в деякій мірі регулювати його силу, захищаючи будову від шквалів.

Розподіл зон за вітровим навантаженням

Згідно з картою можна виявити основні вітрові характеристики, що превалюють у певній зоні країни. Далі визначається вітровий тиск Рвт (кг/м 2). Воно буде змінюватися залежно від зони:

Потім використовується формула, де К - значення коефіцієнта, залежного від висоти будови і особливостей місцевості, а С - коефіцієнт, залежний від кута нахилу ската і напрямку вітру.

Таблиця. Визначення коефіцієнта К.

Висота будови, м	А	Б	У
Менше 5	0,75	0,5	0,4
5-10	1	0,65	0,4
10-20	1,25	0,85	0,55
20-40	1,5	1,1	0,8

А, Б, В - це певні типи зон, А - відкрита гола місцевість, де вітрове навантаження буде максимальним, зона Б відноситься до невеликих житлових селищ з висотою перешкод до 10 м, пересіченої місцевості або оточеної лісами території, а В - це зона щільної забудови в містах, де висота будівель становить 25 і більше метрів.

На замітку! Визначити, яку зону вибрати в кожному конкретному випадку, допоможе значення висоти будівлі Н, яка множиться на 30. Таким чином, виходить відповідний радіус зони. Наприклад, при висоті будови 60 м орієнтуватися варто на окружність з радіусом 2 км.

Розподіл даху будівлі на зони при підрахунку вітрового навантаження

Згідно з наведеним вище малюнком, велике значення при визначенні впливу вітру на певну ділянку покрівлі має показник є. Він буде дорівнювати 2хН або b (вибирається той, що менше). Коефіцієнт з визначається по таблиці з урахуванням кута нахилу покрівельних скатів.

Таблиця. Значення С (фронтон).

Кут ската	G	F	I	H
	-1,3	-1,8	-0,5	-0,7
15	-1,3	-1,3	-0,5	-0,6
30	-1,4	-1,1	-0,5	-0,8
45	-1,4	-1,1	-0,5	-0,9
60	-1,2	-1,1	-0,5	-0,8

Таблиця. Значення C (скат).

Кут ската	G	F	I	H	J
15	-0,8 або 0,2	-0,9 або 0,2	-0,4	-0,3 або 0,2	-1
30	-0,5 або 0,7	-0,5 або 0,7	-0,4	-0,2 або 0,4	-0,5
45	0,7	0,7	-0,2	0,6	-0,3
60	0,7	0,7	-0,2	0,7	-0,3

Сумарний силовий вплив на кожну ділянку покрівлі обчислюється за формулою: Рсум = Рсн + Рв. Цей показник стане вихідним для розрахунку норовів.

На замітку! Найпростіше провести розрахунки кута ската не самостійно, а з використанням онлайн-калькуляторів або комп'ютерних програм.

Варіант обрахунку параметрів покрівлі з використанням калькулятора

Крок 1. Насамперед у браузері відкривається сайт, де є онлайн-калькулятор. У даному випадку можна вказати масу параметрів майбутньої покрівлі. Для початку вибирається форма даху - наприклад, односкатна.

Вибирається тип покрівлі

Крок 2. Далі сайт пропонує вибрати матеріал, яким буде зашиватися готова покрівля (металочерепиця, шифер тощо).

Вибір покрівельного матеріалу

Крок 3. Вибираються значення довжини і ширини основи покрівлі, орієнтуючись на зображення внизу сторінки - там показано визначення використовуваних позначень.

Вибір основних значень

Крок 4. Відразу ж можна вказати й інші значення - параметри кроквяної системи, аж до зазначення використовуваних матеріалів для її спорудження. Вибирається також і значення кроку обрешітки, розрахунок снігового навантаження.

Параметри кроквяної системи

Крок 5. Снігове навантаження визначається по регіону, де буде знаходитися будова. Для цього є зручна карта-схема.

Вибір регіону по сніговому навантаженню

Крок 6. Щоб розрахунки були зроблені, натискається кнопка «Розрахувати».

Натисніть кнопку «Розрахувати»

Крок 7. У підсумку на сторінці з'явиться детальна таблиця із зазначенням основних параметрів покрівлі, в тому числі і кута її нахилу.

Також наведемо приблизний розрахунок кута покрівлі залежно від відомого значення висоти коника. Для твору розрахунків слід виміряти ширину фронтону (для прикладу цей показник дорівнюватиме 6 м). Далі це значення ділиться на 2 - виходить 3 м. Висота коника в даному випадку повинна бути 1,8 м.

Тепер просто потрібно скористатися відомими з уроків геометрії формулами і дізнатися тангенс кута: . Значення кута за значенням тангенсу можна знайти в таблиці Брадіса. У цьому випадку кут ската дорівнюватиме 58-59 градусів. Його можна округлити до 60.

Відео - Знаходження нахилу і висоти даху

Розрахунок ската покрівлі - досить складна процедура для тих, хто не дружить з математикою. Однак при бажанні можна розібратися з усіма цими формулами і все прорахувати самостійно. Тоді розрахунки будуть максимально вірними.

Степан Русов головний редактор

Автор публікації 16.12.2017

Сподобалася стаття? Збережіть, щоб не втратити!

Тип даху

За типом конструкції покрівлі розділяються на:

• плоскі (кут нахилу до горизонталі 3... 5 градусів) і скатні (ухил 5... 6 градусів і більше);
• пологоскатні і крутоскатні (залежно від того, який кут нахилу даху використовується:);
• з горищем або без горища, інакше експлуатована і неекспceована. Під цими термінами розуміється наявність під покрівлею вільного, допустимого до господарського використання простору висотою понад 1,5 м або його відсутність.

Плоскі покрівлі використовуються в основному в багатоповерховому будівництві і мають невеликий ухил, що забезпечує стік дощової та снігової води в водозбір. Скатні покрівлі частіше застосовуються в малоповерховій (приватній) забудові. Такий тип дахів класифікують на:

• односкатні - нахил від одного кута покрівлі до іншого не змінюється, кут нахилу односкатного даху становить 6... 45 градусів;
• двоматні - скати можуть мати однаковий або різний ухил, залежно від розташування коника покрівлі, влаштовуються круто- або малоухильними;
• шатрова - чотири і більше ската у вигляді рівнобедрених трикутників, використовуються на будівлях правильної форми (коло, квадрат, правильний багатокутник), залежно від типу будови оптимальний кут нахилу даху доходить до 60... 70 градусів (вежі);
• вальмова - різновид чотиригранної шатрової, при якій дві межі являють собою рівнобедрені трикутники, дві - рівнобедрені трапеції;
• мансардні - мають подвійний ухил на кожному з двох скатів, розраховані на влаштування житлових приміщень максимальної висоти і площі безпосередньо під покрівлею;
• щипцеві - складна конструкція, складова покрівля з трьох-чотирьох і більше двостатних, мало поширена і використовується для будівель з ламаним контуром.

Крім цих шести варіантів, використовуються також комбіновані.

Одиниці вимірювання кута ската покрівлі

Який кут нахилу односкатного даху (двоматний, шатровий і так далі) прийнятий, може вказуватися в:

При цьому під градусами розуміється кут до горизонталі, відсотки або дріб - відношення висоти коника до половини ширини даху (в будівництві використовується термін «закладення»).

Вимірювання кута нахилу даху

Вимірювання в градусах відносно неточне, дає (залежно від використовуваного інструменту) похибку до 5% за кутом і до 10% за лінійними розмірами будівлі при розрахунках. Більш точні результати дає вимірювання у відсотках, причому за 100% прийнятий кут в 45 градусів.

Для більш зручного використання обох вимірювальних систем наведено таблицю, що дозволяє переводити кут нахилу даху (градуси) у відсотки і навпаки.

Для розрахунку використовується стандартна схема:

При таких параметрах відсотковий вираз кута покрівлі становить 5:8 х 100% = 62,5%, в градусах це значення складе приблизно 32 о, в дробовому вираженні - 5:8 = 1:1,6.

Для кращого розуміння того, як і якими інструментами проводиться замір нахилу даху, як розрахувати скат даху, пропонуємо подивитися відео.

Умови застосування покрівельної конструкції залежно від клімату

Складність підбору оптимального кута нахилу даху пов'язана з правильністю визначення умов:

1. необхідної та достатньої крутизни ската, що забезпечує сходження опадів;
2. простоти конструкції;
3. економії покрівельних матеріалів;
4. комфорту використання приміщень під покрівлею.

Для розрахунку кута нахилу даху використовуються два параметри: навантаження від атмосферних опадів і вітрове. Матеріал вибирається в залежності від кута нахилу даху і кліматичних умов. Дані по залежності товщини (ваги) снігового покриву для найбільш поширених плоских і малоухильних покрівель наведені на ілюстрації, де - коефіцієнт, що враховує вплив кута покрівлі на затримку снігової маси і можливе утворення «снігового мішка» (нашарування снігу на краю скату підвітряної сторони покрівлі).

Враховувати слід і таку особливість, як зміщення навантаження на підвітряну частину будівлі.

Снігове навантаження на покрівлю

Розрахунок погодних навантажень на покрівлю

При врахуванні вітрових і снігових (дощових) навантажень важливо мати на увазі:

• для покрівель з ухилом понад 60 градусів можна не враховувати навантаження