Интернет-магазин 
В мире существуют тысячи архитектурных традиций внешнего вида крыш. В современной архитектуре довольно популярны односкатные формы крыш, где скат опирается на несущие наружные стены разной высоты. За счёт этого образуется уклон, который обеспечивает сток осадков. Если раньше кровли с одним скатом использовались в основном для вспомогательных или хозяйственно-бытовых построек, то сегодня сфера их применения практически не ограничена. Они идеально сочетаются с ландшафтным дизайном и многообразны в исполнении.
Но в снежных регионах России такую крышу нужно строить только с соответствующим уклоном и в правильном направлении. Одним словом, главный параметр функциональности – угол наклона односкатной крыши. Как правильно его рассчитать, вы узнаете из нашей статьи.
Шаг 1. Рассчитываем постоянные и динамические нагрузки
Первым делом рассчитайте нагрузки на односкатную крышу. Их принято делить на постоянные и динамические. Первые включают в себя вес кровельного покрытия, который всегда присутствует на крыше, а также различные элементы, такие как антенны, ТВ-тарелки, дымоход и прочее. То есть всё то, что будет на кровле и днём, и ночью.
Динамические нагрузки, также известные как переменные, появляются периодически: это снег, град, люди, а также строительные материалы и инструменты. А ещё ветер, который может срывать односкатные крыши ввиду их парусности.
Рассмотрим подробнее эти нагрузки.
Снеговые нагрузки
Расчёт снеговой нагрузки проводится по СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия». Сначала нужно найти свой снеговой регион на карте. Для каждого из них приведена нормативная снеговая нагрузка, которая может варьироваться в очень больших пределах — от 80 до 560 кг/м2. Её нужно перевести в фактическую с учётом угла наклона крыши. Для упрощения расчётов используются коэффициенты:
- до 25° — 1;
- 25-60° — 0,7;
- свыше 60° — 0 нагрузка не учитывается.
Полученную после перемножения величину нужно ещё раз умножить на коэффициент надёжности 1,4. Это позволит учитывать возможные перегрузки в случае экстремальных снегопадов.
Например, для Московской области, относящейся к третьему региону, нормативная снеговая нагрузка согласно СП равна 180 кг/м2. Для крыши с уклоном 30° расчётная нагрузка будет составлять 180х0,7х1,4=176,4 кг/м2. Эта нагрузка соответствует высоте снежного покрова во влажном состоянии 40 см, что случается очень и очень редко.
Для средней полосы России, где снегопады умеренные, односкатную крышу достаточно делать в пределах 35-30°. Если архитектурный проект предполагает, что крыша будет плоской или малоуклонной (до 30°), такой форме должна соответствовать достаточно мощная стропильная система. К тому же хозяину нужно заранее позаботиться о доступе на кровлю для регулярной очистки снега.
Ветровые нагрузки
Односкатные крыши обладают более высокой парусностью, чем двускатные. В регионах с сильными ветрами крышу с большим уклоном может легко сорвать. Чтобы избежать этого, плоскость ската лучше обращать к наветренной стороне. Узнать направление господствующих ветров вы сможете по данным метеорологов в вашем регионе. На основании многолетних данных они строят розу ветров, которая дает представление как о частоте, так и о силе ветра.
Но и слишком пологую кровлю не стоит делать. Строительные нормы ограничивают минимальный угол наклона крыши 10°, поскольку при меньшем уклоне на поверхности будут надолго задерживаться снег и осадки.
Комбинированные нагрузки
Обязательно рассчитайте для односкатной крыши сочетание постоянных и временных нагрузок, то есть критическую точку, которую должна выдерживать стропильная система.
К примеру, вам придется в сильную бурю и снегопад выйти на крышу, да не одному, а с помощником. Выдержит ли ваша конструкция одновременно и снег, и ветер, и двух человек? Лучше знать об этом заранее. Чтобы учесть сочетание нагрузок на стропильную систему, нужно их просуммировать в наиболее вероятном варианте.
Шаг 2. Подбираем уклон крыши
Уклон односкатной крыши – в довольно широком диапазоне: от 10° до 60°. Всё зависит от местности, в которой вы собрались строиться: если вам нужно сбрасывать тонны снега с крыши каждую зиму, тогда делайте скат покруче, если планируете защититься от ветра – более пологий.
Кроме того, по действующему законодательству запрещено направлять осадки с крыши на территорию соседнего участка. Делайте уклон на свою сторону или предусмотрите хорошую водосточную систему, которая обеспечит отведение дождевых и талых вод в отдалённое место. Если вы будете регулярно затапливать соседей, они могут обратиться в суд и заставить вас компенсировать убытки. Иногда речь заходит даже о сносе постройки.
Крутые односкатные крыши
Чем больше угол односкатной крыши, тем быстрее по ней стекает вода. Здесь не будут задерживаться ни листья, ни грязь, а потому само кровельное покрытие прослужит намного дольше. Кроме того, на такой кровле лучше заметна визуальная эстетика выбранной черепицы или металлопрофиля, что часто играет немалую роль для владельцев дома.
Малоуклонные односкатные крыши
Скорость стекающей дождевой и талой воды на малоуклонных скатах намного ниже, а потому есть риск застаивания воды, скопления грязи и застревания льда. На таких кровлях быстро развивается мох и налипает листва, особенно если кровельное покрытие шероховатое.
Главное требование к кровле — чтобы вода при таянии снега или после дождя не оставалась на поверхности кровельного материала, а легко скатывалась. Если же она имеет слишком низкий уклон, то влага будет подолгу стоять во всех неровностях и швах. И чем дольше – тем больше у неё шансов проникнуть внутрь и создать много проблем в виде сырости, испортившегося утеплителя и коррозии металлических элементов кровли.
Но есть и свои плюсы: чем меньше угол наклона односкатной крыши, тем более близка геометрия внутренних помещений к традиционному кубу. А, значит, воспринимается легче и используется с большей пользой.
Однако в этом случае нужно тщательно позаботиться о её гидроизоляции, чтобы талые и дождевые воды не смогли проникнуть в стропильную систему. Для этих целей используются различные гидроизоляционные плёнки и мембраны. При укладке листовых кровельных материалов необходимо соблюдать рекомендованные изготовителями нахлёсты, экономия не приведет ни к чему хорошему.
Минимальный угол односкатной крыши
Односкатную крышу, угол которой не превышает всего 3-5°, нередко делают эксплуатируемой. На ней можно устроить открытую или закрытую террасу, зелёную зону отдыха, зимний сад и т.д. В этом случае её конструкция может быть инверсионной. От обычной кровли она отличается тем, что внутренняя многослойная начинка пирога формируется в строго противоположном порядке. А в качестве кровельного покрытия используют материалы с высокой стойкостью к физическим нагрузкам и к истиранию.
Шаг 3. Определяемся с требованиями к уклону
В функциональном плане односкатные крыши делят на два типа:
- Тёплые. Устраиваются над отапливаемыми помещениями — жилыми домами, административными, общественными зданиями, торговыми павильонами и т.д. В состав кровельного пирога входят гидро-, тепло- и пароизоляция. По конструкции могут быть вентилируемыми, когда над слоем утеплителя организуется воздушный зазор 25-50 мм для выведения влаги. И невентилируемыми, когда утеплитель надёжно защищен гидроизоляционным материалом, а протечки практически исключены.
- Холодные. Их можно встретить в неотапливаемых постройках хозяйственно-бытового назначения, где утеплитель не требуется. Это навесы, козырьки, беседки и т.д.
Рассмотрим каждый вариант подробнее.
Тёплая кровля
Такие обустраивают в строениях закрытого типа. В качестве вентиляции служат продухи и специальные пустоты между изоляционными слоями, через которые воздух, проходя, захватывает капельки влаги из утеплителя и выносит их наружу.
Если такой вентиляции не обеспечить, тогда влага будет оставаться внутри утеплителя (а она все равно в него попадает, хоть и понемногу), и утеплитель начнет отсыревать, портиться. И в итоге разрушаться будет постепенно весь кровельный пирог.
Холодная кровля
Этот тип односкатной крыши преимущественно встречается на террасах и хозпостройках. Обычно угол такой крыши находится в интервале всего 3-6°, хотя никаких ограничений к нему нет.
Вентиляция в таких крышах не нужна потому, что воздух в помещении без стен или с часто открытыми широкими дверьми (как в случае с гаражом) и сам хорошо вентилирует, унося на улицу любые водяные пары. Которых, к слову, и так почти не образовываются в подобных постройках.
Односкатная крыша может быть чердачной и бесчердачной. В первом случае дополнительное помещение образовано кровлей сверху и перекрытием снизу, во втором — кровля выполняет функции и ограждающей конструкции, и перекрытия.
Шаг 4. Вычисляем точный угол ската
Углом односкатной крыши принято называть угол, под которым стропила и скат крыши наклонены к горизонтальной плоскости потолка или земли, если потолком является сама крыша. Причем отнеситесь серьезно к этой схеме, если вы хотите обеспечить вашей крыше правильную механическую прочность.
Угол наклона скатов измеряется в процентах и градусах. Если с градусами еще более-менее понятно (спасибо школьному курсу геометрии), то что такое проценты?
Проценты – это тангенс уклона, умноженный на 100. Другими словами, это характеристика определяет, на какое расстояние в сантиметрах или метрах увеличивается подъем каждые 100 см или 100 м. В односкатной кровле это отношение высоты конька к длине ската по горизонтали, умноженное на 100.
Есть ещё один интересный момент: многие архитекторы специально рассчитывают угол односкатной кровли так, чтобы он был равен углу возвышения солнца в данной местности в середине весны. Тогда можно до миллиметра рассчитать, когда и какая будет тень, что важно для планирования террас перед домом и других мест отдыха, а также для лучшей освещенности помещений.
Шаг 5. Ограничиваем круг выбора кровельного покрытия
Свои требования к минимальному и максимальному углу наклона имеют и современные кровельные материалы:
- Профнастил: min 8°, оптимальный от 20°.
- Фальцевая кровля: min 3°, оптимальный от 16°.
- Шифер: min 5-7°, оптимальный от 25°.
- Мягкая кровля: min 5°, оптимальный от 22°.
- Металлочерепица: min 12°, оптимальный от 22°.
Максимальный уклон для многих материалов не регламентируется, так как при увеличении угла резко возрастают расходы на строительство, что нецелесообразно.
Вы удивитесь, но специально для малоуклонных кровель сегодня разрабатывают те же виды кровельного покрытия, что обычно используются при наклоне не менее 30°. Зачем? Такова мода в Германии, которая дошла и до нас: односкатная крыша почти пологая, а кровля – стильная. Но как? Просто производители улучшают качество замков, делают больше область нахлёста и тщательнее продумывают защиту от грязи. Вот и все хитрости. К тому же уменьшаются затраты на строительство за счёт экономии строительных материалов, а также снижения трудоёмкости работ, связанных с высотой.
Шаг 6. Определяемся со стропильной системой
А от выбранного угла наклона крыши и планируемых на неё нагрузок определяемся с видом крепления стропил к стенам. Так, всего таких видов три: висячие стропила, наслонные и скользящие.
Висячие стропила
Висячие стропила – единственный вариант при больших пролётах, когда нет промежуточной опоры в виде капитальной стены. В наклонных балках возникают большие напряжения, которые перераспределяются с помощью горизонтальных затяжек в верхнем или нижнем поясе. Элемент из стропил,стойки и затяжек представляет собой жёсткую ферму, которая укладывается на стены, не вызывая в них никаких распирающих усилий. Такие конструкции используются преимущественно в промышленном строительстве.
Проще говоря, у вас есть только внешние несущие стены, и никаких перегородок внутри. Скажем, это довольно сложная стропильная система, и к её строительству нужно подходить с ответственностью.
Наслонные стропила
Здесь уже вся крыша опирается не только на две внешние стены, но и одну внутреннюю. Это снижает распор стен, а подкосы и раскосы перераспределяют нагрузку между элементами стропильной системы и узлами.
Скользящие стропила
Применяются в строительстве домов из брёвен и бруса. Деревянные здания на всём сроке эксплуатации подвержены усадке, особенно значительной в первые несколько лет, скользящие крепления стропил позволяют компенсировать эти деформации.
В качестве жёсткой опоры служит коньковый брус. С мауэрлатом стропила соединяются подвижно с помощью металлических скользящих опор. Они помогают стропилу при усадке стен немного двигаться, чтобы избежать трещин. Совсем немного. И благодаря этому устройству крыша легко переносит даже достаточно ощутимую усадку сруба без каких-либо повреждений.
При правильном проектировании и грамотном строительстве односкатная крыша способна выдерживать вес кровельного покрытия и давление снега, и при этом не ломаться. Но есть стропильные системы, где соединение вообще жёсткое.
Шаг 7. Вычисляем высоту односкатной крыши
Вот три самых популярных способа точно вычислить нужную высоту будущей крыши.
Способ №1. Геометрический
Односкатная крыша имеет вид прямоугольного треугольника. Длина стропильной ноги в этом треугольнике – гипотенуза. А, как вы помните из школьного курса геометрии, длина гипотенузы равна корню из суммы квадратов катетов.
Способ №2. Тригометрический
Ещё один вариант расчёта длины стропильных ног такой:
- Обозначим А длину стропильных балок.
- Обозначим Б длину стропил от стены до конька, или длину части стены в этой области (если стены вашей постройки разной высоты).
- Обозначим Х длину стропил от конька до края противоположной стены.
В этом случае Б = А * tgY, где Y – это угол наклона крыши, а длина ската высчитывается так:
Х = А / sin Y
На самом деле все это несложно – просто подставьте нужные значения, и вы получите все параметры будущей крыши.
Способ №3. Онлайн-калькуляторы
Кстати, рассчитать нужный угол односкатной крыши помогут также современные онлайн-калькуляторы. Обычно их настраивают под действующие СНиПы – «Нагрузка и воздействие» ТКП 45-5.05. Но этот метод можно использовать только как дополнительный.
Данная информация носит исключительно информационный (ознакомительный) характер и не является рекомендацией.
