86072 
Одним из основных параметров при проектировании кровельной конструкции является минимальный угол наклона крыши из металлочерепицы. Он влияет на различные характеристики, в том числе на долговечность и надежность покрытия. Данная статья будет посвящена вопросам выбора и расчета оптимального уклона с учетом разных факторов и особенностей эксплуатации.
Что такое минимальный угол наклона?
Под уклоном кровли следует понимать параметр, определяющий угол ее наклона относительно горизонтального уровня. Обычно он указывается в градусах, регламентируется строительными нормами и инструкцией производителя по монтажу конкретной разновидности кровельного материала.
Большинство производителей указывают минимальный уклон металлочерепицы 14°, что обусловлено конструктивными особенностями профилированных листов. Так, если другие кровельные материалы могут укладываться на сплошную обрешетку и равномерно распределять нагрузки по всей их площади, то у металлочерепичных листов профиль выполнен под определенным углом и с перепадами по высоте, что исключает такую возможность.
Рисунок 1. Минимальный угол наклона скатов
Однако подобная форма профиля обеспечивает и множество преимуществ:
- повышает герметичность мест стыковки отдельных элементов;
- исключает вероятность задувания снега в подкровельное пространство;
- увеличивает жесткость конструкции и ее устойчивость к нагрузкам.
Некоторые производители допускают возможность укладки листов на крыши с уклоном 11°. При этом учитывайте, что такой кровельный материал должен быть изготовлен из стали повышенной прочности, иметь толщину не менее 0,7-0,8 мм и более гладкое защитно-декоративное полимерное покрытие. Но профессиональные кровельщики все же не рекомендуют использовать металлочерепицу (независимо от ее толщины) для монтажа на скаты с наклоном менее 14° – для таких конструкций лучше подобрать другой вид покрытия.
Оптимальные значения
Четко минимальный уклон кровли из металлочерепицы не регламентируется СНиП, есть только общие рекомендации – так, при длине ската от 6 м он не должен быть менее 14°. В остальном следует руководствоваться рекомендациями конкретного производителя, поскольку данный параметр напрямую зависит от технико-эксплуатационных характеристик кровельных листов.
Основные параметры:
- Допустимый угол наклона составляет от 14 до 55°.
- Оптимальный уклон для двускатных конструкций – 20-45°.
- Оптимальный уклон для односкатных конструкций – 20-30°.
Рисунок 2. Минимальные углы наклона для разных кровельных покрытий
Также важно учесть, что при уклоне менее 30°, на поверхности кровельного покрытия будет скапливаться снег и создавать значительные нагрузки на стропильную систему и другие несущие конструкции здания. Беспрепятственное спадание снега с крыши (без создания дополнительных нагрузок) обеспечивает угол 50°.
Рисунок 3. Снеговая нагрузка в зависимости от угла наклона ската
Выбор уклона
Подобрать оптимальный наклон кровли из металлочерепицы довольно сложно, тем более без наличия профессиональных знаний в области строительства. Здесь нужно руководствоваться не только требованиями СНиП и рекомендациями производителя, но и другими факторами, создающими дополнительные нагрузки на конструкцию:
- Снеговая нагрузка – зависит от региона строительства, среднегодовое количество осадков в зимний период указывается в соответствующих справочниках. Чем больше снега выпадает зимой, тем большим нужно делать уклон скатов. Это предупредит скопление снеговой массы на поверхности крыши и создание чрезмерных весовых нагрузок.
Рисунок 4. Образование снеговых нагрузок
- Ветровые нагрузки – тоже зависит от климатических условий в регионе строительства. При интенсивных ветровых нагрузках наклон крыши следует делать минимально возможным для снижения парусности скатов. Также надо обязательно брать во внимание вероятность возникновения ураганов и смерчей.
Рисунок 5. Воздействие ветровых нагрузок на кровельные конструкции
Особенности крыш с маленьким уклоном
Согласно рекомендациям производителей минимальный угол кровли для металлочерепицы составляет 14°. Но бывают ситуации, когда необходимо обеспечить более пологий наклон – в пределах от 10 до 14°. В этом случае для снижения рисков образования протечек и увеличения надежности кровельной конструкции требуется осуществить ряд мероприятий:
- Уменьшить шаг между стропилами и досками обрешетки. Усиление стропильной конструкции позволяет исключить риск обрушения крыши под воздействием значительных весовых нагрузок, создаваемых снежным покровом. Учитывайте, что такой вариант усиления, как применение более толстых пиломатериалов в качестве стропил обойдется дороже, чем уменьшение шага на 100-150 мм.
Фото 6. Стропильная система двускатной крыши
- Использовать дополнительные вертикальные опоры. Не все стропильные конструкции позволяют установить упоры, но при наличии такой возможности лучше предусмотреть их установку. Для этого допускается применять дешевые пиломатериалы – несмотря на то, что дерево плохо работает на изгиб, оно отлично противостоит сжимающим нагрузкам.
Фото 7. Дополнительные вертикальные опоры для стропил
- Герметизировать горизонтальные и вертикальные стыки листов металлочерепицы. Малый уклон скатов опасен по нескольким причинам – сложность периодического контроля состояния кровли из-за небольшого чердачного пространства и плохая вентиляция подкровельного пространства (влаг испаряется хуже, что ускоряет гниение пиломатериалов). Герметизируются стыки и примыкания к различным коммуникациям с помощью специальных водо- и морозостойких герметиков.
- Увеличить количество саморезов при креплении кровельного покрытия. Согласно рекомендациям производителей крепежные элементы должны располагаться в шахматном порядке. Но это актуально для крыш с наклоном от 20°, для более пологих конструкций эксперты советуют сократить шаг вкручивания саморезов – это обеспечит более высокую устойчивость к ветровым нагрузкам.
Рисунок 8. Оптимальная схема крепления металлочерепичных листов
В местах примыканий листов металлочерепицы к дымоходу и другим коммуникациям на крышах с любым уклоном эксперты рекомендуют использовать специальную ленту:
Почему угол наклона металлочерепицы имеет большое значение?
Уклон ската влияет на эксплуатационные характеристики кровли. При этом свои плюсы и минусы имеет как малый, так и большой наклон. На них и остановимся подробнее.
Минимальный уклон крыши из металлочерепицы позволяет сэкономить на материалах для обустройства кровельной системы, снизить ее вес, минимизирует парусность, повышает удобство и снижает трудоемкость монтажа кровельного материала. Из недостатков следует отметить небольшое чердачное пространство, необходимость в проведении дополнительных мероприятий по усилению стропильной конструкции и герметизации покрытия, которые были перечислены выше.
Большой угол наклона обеспечивает следующие преимущества:
- Минимальная вероятность скопления влаги в местах стыковки листов – постоянное присутствие воды ведет образованию коррозии и сокращению срока службы покрытия.
Фото 9. Коррозия в местах стыковки листов металлочерепцы
- Минимизация снеговой нагрузки – в зимний период на поверхности покрытия скапливается гораздо меньше снега.
- Большое чердачное помещение, которое можно оборудовать в эксплуатируемое или даже жилое.
Однако при проектировании стропильной конструкции учитывайте, что с увеличением угла наклона увеличивается и парусность кровли. При этом ветровые нагрузки воздействуют горизонтально, что вызывает необходимость в проведении специализированных мероприятий по повышению устойчивости конструкции в горизонтальном направлении. Поэтом лучше выбирать рекомендуемые значения угла – от 20 до 45° для двускатных крыш.
Также при большом угле увеличивается расход материалов, повышается трудоемкость монтажных работ и требуется установка снегозадержателей, предотвращающих большие оползни снега с крыши.
Фото 10. Снегозадержатели на кровле с большим уклоном
Как определяется наклон крыши из металлочерепицы?
Сегодня в строительных нормах угол наклона крыши для металлочерепицы и других кровельных материалов выражается не только в градусах, но и в процентах. Это несколько сложнее, тем более для рядового человека, который не занимается профессиональным укрытием кровель. Если угол ската 30° можно представить визуально и изобразить на схеме, то значение угла 57,7 % является не совсем понятным. Хотя это и есть те самые 30°.
Алгоритм расчета уклона
Под уклоном крыши следует понимать соотношение ее высоты на участке расположения конька к половине ширины дома. Расчет наклона производится по такой формуле:
I = (H/(0,5L))×100,
где H – высота стропильной конструкции;
L – ширина стропильной системы;
0,5 – поправочный коэффициент для вычисления разницы между 2-мя катетами треугольной конструкции.
Пример расчета уклона стропильной системой с высотой конька 1,5 м и шириной 12 м:
I = (1,5/(0,5×12))×100 = 25 %.
Рисунок 12. Примерная зависимость высоты стропильной конструкции в месте конька от угла наклона скатов при ширине здания 9,5 м
Согласно строительным нормам угол 1° равен уклону 1,8 %, тогда как 100 % = 45°. В соответствии с этими данными и выполненными расчетами для двускатной крыши с высотой стропильной конструкции 1,5 м и шириной 12 м угол наклона будет равен 25 % или 14°.
При расчете наклона для односкатной кровли из вышеприведенной формулы убирается поправочный коэффициент 0,5, поскольку вычитать разницу между 2-мя катетами не требуется.
Калькулятор расчета длины стропильных ног
Для расчета длины стропильных ног удобнее воспользоваться специальным онлайн-калькулятором – в сети Интернет есть множество сервисов с подобными возможностями. В его основе заложена известная всем теорема Пифагора, которая позволяет определить длину гипотенузы по известным катетам.
Одним из катетов (для всех типов крыш) является высота конька, конькового уза в шатровой кровле, превышение высоты одного края для односкатных конструкций. Второй катет определяется типом стропильной системы, что детально изображено на рис. 13.
где 1 – односкатная кровля;
2 – двускатная крыша;
3 – вальмовая конструкция;
4 – шатровая стропильная система.
Рисунок 13. Количество и расположение стропил в разных конструкциях крыш
Для расчета нужно выбрать тип кровли, ввести значения высоты конька и ширины здания – все расчеты выполнит онлайн-калькулятор, учитывающий все вышеприведенные зависимости.
