3 составляющие для расчёта допустимого уклона кровли из профнастила

Какие силы воздействуют на кровельное покрытие

Крыша любого дома находится под воздействием внешней среды. Она изнашивается от частых дождей, деформируется от значительных перепадов температуры. Дуют ветры, трещат морозы, обжигает горячее солнце, и кровля теряет свои функциональные свойства.

Снег и ветер

Снег не страшен, если не так часто случается. Но если он идет неделю, то образует достаточно тяжелый покров. Если его вес будет в районе 100-500 кг/кв. м., ненадежная крыша может не выдержать такую тяжесть. В России есть районы, где вес снежного покрова доходит до 400 кг/кв. м.

Причиной обвала крыш может стать и высокий коэффициент связывания снежной массы с кровлей. При очень низком уклоне крыши, снег не съезжает на землю, остается на поверхности и слеживается. Это может спровоцировать аварийную ситуацию. А вот крутая крыша подвержена опасному влиянию сильного ветра.

Карта районов снеговой нагрузки

Перепады температуры

Они случаются, как правило, в первые месяцы весны и перед зимними холодами, поздней осенью. Неустойчивая в своем температурном режиме погода позволяет проникать влаге в мелкие поры кровли, где она замерзает и, расширяясь, образует трещины.

Град

Величина града бывает иногда такого размера, что крыши, крытые черепицей или шифером разлетаются на мелкие кусочки. И это не очень приятное атмосферное явления весьма частый гость в России. Засвидетельствованы случаи небывалого размера града — диаметром 10 см.

Солнце

Оно способно не только менять цвет кровельного покрытия, но и разрушать верхний слой, выжигая его. К примеру, черепичные крыши, жаркое солнце может размягчить и оплавить. С потерей верхнего слоя появляются трещины, и кровля постепенно разрушается.

Способы монтажа гибкой черепицы

Фиксация мягкой кровли может быть выполнена с использованием различных крепёжных элементов, всё зависит от типа основания кровли.

Кровельные гвозди

Крепление кровельными гвоздями является наиболее распространённым способом и применяется в случае, когда основание выполнено из влагостойкой фанеры, досок или ОСП. Если подкровельное пространство будет утепляться, то кончики гвоздей окажутся скрытыми, поэтому возможность травмироваться во время нахождения на чердаке исключается. Таким способом можно крепить стартовую, рядовую и коньковую черепицу, а также подкладочный ковёр и доборные элементы.

Кровельные гвозди надо забивать строго перпендикулярно к поверхности гибкой черепицы

Монтаж гибкой черепицы производится с помощью гвоздей длиной 25–40 см с диаметром шляпки от 8 до 12 мм. Рекомендуется использовать не обычные стальные, а оцинкованные гвозди, так как у них значительно больший срок службы. Забиваются они молотком строго перпендикулярно обрешётке, шляпка должна прилегать к черепице. Плохо, когда шляпка утоплена в кровельном материале, и нехорошо, если между ней и мягкой черепицей остаётся зазор.

Для монтажа гибкой черепицы и всех доборных элементов на 100 квадратных метров кровли понадобится 10 кг гвоздей.

Для забивания гвоздей можно использовать нейлер — пневматический гвоздезабивной молоток. Он может иметь барабанную или реечную конструкцию. Применяются гвозди с никелированным покрытием, у них также широкая шляпка.

Использование автоматического гвоздезабивателя (нейлера) заметно ускоряет процесс крепления кровельного покрытия

Саморезы с пресс-шайбами

Кровельные саморезы — это не такой распространённый для мягкой кровли вариант, как гвозди, но в некоторых случаях ему нет альтернативы. Их применяют для фиксации гибкой черепицы на основание из ламинированной фанеры. В этом случае фанера также выступает и внутренней отделкой чердака. Обычно такой способ применяется при создании крыши на террасе или в беседке. Использовать гвозди нельзя, так как их сложно забивать в этот материал — они могут его разрушить.

При помощи саморезов черепицу обычно крепят к ламинированному основанию на беседке или террасе, где оно одновременно выступает и внутренней отделкой

При выборе саморезов надо учитывать, что их длина должна быть немного меньше толщины фанеры. Саморезы с пресс-шайбами также надо использовать, когда основание сделано из тонких досок, так как гвозди могут их расколоть.

Скобы

Скобы рекомендуется применять в тех же случаях, что и саморезы, но следует иметь в виду, что в ламинированную поверхность они заходят плохо. Такой вариант подойдёт для монтажа черепицы на беседке, навесе или собачей будке, но для основного здания его лучше не использовать, так как это не очень надёжное крепление.

На жилом здании крепить гибкую черепицу при помощи скоб не рекомендуется, поскольку этот способ не обеспечивает достаточной степени надёжности

Строительный фен

Наплавление строительным феном применяют в том случае, когда нельзя использовать гвозди или саморезы. Обычно такой монтаж мягкой кровли используется при покрытии кованых козырьков или других поверхностей, когда в качестве основания выступает лист металла или тонкая фанера. Строительный фен может применяться только для той гибкой черепицы, которая имеет самоклеящуюся основу.

Строительным феном можно крепить только ту черепицу, которая имеет самоклеящееся основание

Монтаж гибкой черепицы с применением строительного фена является сложным и трудоёмким процессом, который требует наличия профессиональных навыков и опыта работы.

Инструмент для монтажа крыши из гибкой черепицы

Чтобы можно было приступить к выполнению работ, надо приобрести все необходимые материалы и инструменты:

• стартовые, рядовые и коньковые элементы;
• подкладку;
• мастику;
• шпатель;
• герметик;
• крепёжные элементы: гвозди, шурупы или скобы;
• ножницы по металлу для разрезания доборных элементов;
• карнизные и фронтонные планки;
• ендовый ковёр;
• кровельный нож для разрезания гибкой черепицы;
• измерительные инструменты;
• отбивочный шнур или мел;
• строительный фен.

Перед тем как приступить к выполнению работ, надо убедиться, что все материалы совместимы и имеют одинаковый оттенок.

Расчет угла наклона крыши

Крыша дома должна быть надежной и красивой, а возможно это при правильном определении ее угла наклона для данного вида кровельного материала. Как рассчитать угол наклона крыши — в статье.

Назначение подкровельного пространства

Перед расчетом угла наклона крыши надо определиться с тем, как будет использоваться чердачное помещение. Если вы планируете сделать его жилым, угол наклона придется делать большим — чтобы помещение было просторнее, а потолки выше. Второй выход — делать ломанную, мансардную кровлю. Чаще всего такую крышу делают из двухскатной, но может она иметь и четыре ската. Просто во втором варианте очень уж сложной получается стропильная система и без опытного проектировщика просто не обойтись, а большинство предпочитает делать все самостоятельно, своими руками.

Чем выше конек, тем больше полезная площадь подкровельного пространства. Но одновременно увеличивается и площадь крыши

При увеличении угла уклона кровли стоит помнить несколько вещей:

• Значительно увеличиваются расходы на кровельные материалы — возрастает площадь скатов.
• На большие скаты сильнее воздействует ветровая нагрузка. Если сравнивать нагрузку на одном и том же доме с углом в 11° и в 45°, во втором случае она окажется больше почти в 5 раз. Чтобы кровля могла противостоять таким нагрузкам, стропильную систему делают усиленную — ставят балки и стропила большего сечения с меньшим шагом. А это — увеличение ее стоимости.
• Если угол наклона ската больше 60°, снеговые нагрузки не учитываются — осадки скатываются и не задерживаются. Но при устройстве ломанной мансардной крыши снеговые нагрузки учитываются при расчете верхней ее части — там плоскости имеют уклон менее 60°.
• Не все кровельные материалы могут использоваться на крутых скатах, так что внимательно сморите на максимальный угол наклона, с которым могут данные крыши использоваться.

Угол наклона отображен через отношение высоты конька и половины ширины здания

Это не значит, что крыши с малым уклоном лучше. Они обходятся по материалам дешевле — меньше площадь кровли, но имеют свои нюансы:

• Требуют мер по снегозадержанию чтобы предотвратить лавинообразный сход снега.
• Вместо снегозадержателей можно сделать обогрева кровли и водосточной системы — для постепенного таяния снегов и своевременного отвода воды.
• При малом уклоне велика вероятность того, что влага будет затекать в стыки. Это влечет за собой усиленные меры по гидроизоляции.

Так что кровли с малым уклоном — тоже не подарок. Вывод: рассчитать угол наклона крыши надо так, чтобы найти компромисс между эстетической составляющей (дом должен смотреться гармонично), практической (при жилом подкровлельном пространстве) и материальной (расходы необходимо оптимизировать).

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

Расчет угла наклона крыши Чтобы крыша служила долго, надо правильно рассчитать угол наклона крыши. Как это сделать самостоятельно – читайте в статье.

Полезные советы

Опытные кровельщики в своей работе стараются не допускать ошибок. При монтаже крыши учитывается каждая мелочь и поэтому несколько советов начинающим мастерам могут пригодиться.

Как крепить профлист на крыше

Укладку листов начинают с предельной высоты и весь ряд листов должен иметь четкую линию монтажа. Монтаж профнастила выполняется специальными саморезами к обрешетке кровли.

Саморез имеет заостренность по принципу сверла по металлу, а под шляпкой прорезиненый уплотнитель, который место крепежа идеально герметизирует.

При укладке нового ряда профильных листов можно делать внахлест до 20 см. Уклоны менее 12 градусов требуют специальной обработки швов герметиками.

Профлист какой марки выбрать для кровли

Профлист имеет широкий спектр применения в строительстве, поэтому при выборе материала для кровли нужно знать, что не все марки профилированных стальных листов пригодны для монтажа крыш.

Листы с маркировкой НС, С, Н наиболее подходящие для монтажа. Выбирать толщину листа нужно от 0.8 мм, с обозначением С, Н или НС 8 и заканчивая максимальной толщиной 20 мм.

Профлист может отличается качеством и количеством защитных покрытий. Металл, обработанный специальными полимерными составами, наиболее долговечный и обеспечивает максимальную защиту.

Особенности укладки профнастила

Профнастил хорошо защищен от коррозийных разрушений, но тем не менее, одной из особенностью монтажа является обеспечение конструкции вентиляционными каналами, которые препятствуют скоплению под листами влаги.

Во время монтажных работ категорически не желательно пользоваться болгаркой для обрезания. Нагрев металла способствует потерям тех ценных качеств, которые обеспечивают защиту от коррозии.

Верхний ряд листов укладывается с расчетом отступа от края планки карниза на 4 см. Боковые части кровли оборудуют ветровым уголком. Уклоны, превышающие 16 градусов, не требуют обязательного монтажа уплотнителей.

Саморезы, укомплектованные специальными неопреновыми уплотнителями, не следует сильно затягивать, это разрушит целостность материала.

Укладка финишного кровельного покрытия

Процесс устройства кровельного покрытия будет рассмотрен на примере уже упоминавшегося шифера. Вы же можете выбрать любой подходящий для односкатной кровельной конструкции материал и уложить его по соответствующей технологии. Листы начинайте монтировать с подветренной стороны. Верхние элементы настила должны заходить на нижние. Чаще всего крепление начинается с того, что стартовый лист шифера укладывается возле фронтонного свеса, затем кладется еще 2 листа первого ряда, после чего выкладывается 2 листа 2-го ряда и 1 лист 1-го и т.д.

Следите за тем, чтобы вертикальный нахлест не выходил за границы 120-200 мм. Стандартный горизонтальный нахлест равен одной волне. Листы следует укладывать так, чтобы боковые части шифера верхнего слоя максимально совпадали с боковинами расположенных снизу листов. Углы шиферного листа нужно срезать, в противном случае в точках схождения 4 листов будут образовываться перекосы.

Однако обламывать данные углы категорически не рекомендуется. Это может привести к существенному уменьшению прочности материала и разрастанию трещин. В результате срок службы кровли заметно сократится. Углы можно обрезать дисковой пилой либо ножовкой. Эти же инструменты используются и для резки листов. Все срезы обязательно закрашиваются.

Таким образом, ничего сверхсложного в устройстве односкатной крыши нет. Следуйте инструкции, не забывайте главные правила и все обязательно получится. Удачной работы!

Видео – Устройство односкатной крыши своими руками

Односкатная крыша является наиболее простым в устройстве типом крыш. В ней нет каких-либо сложных элементов, она устанавливается на несущие стены, которые имеют различную высоту.

Обычно такая крыша используется при строительстве надворных построек: гаражей, бань, веранд, сараев, но также нередко встречается и при строительстве частных домов и дачных домиков. Итак, давайте же разберемся, как же изготавливается односкатная крыша своими руками пошагово.

Первым делом при постройке нужно определиться с углом наклона. Угол наклона крыши дома будет зависеть в первую очередь от того, каким кровельным материалом вы собираетесь ее покрывать. Для оптимальный угол наклона будет составлять 20 градусов, а минимальный уклон — 8 градусов.

Если сделать меньше, то крыша может просто провалиться под тяжестью снега зимой или весной, что особенно актуально для регионов Сибири. Для металлочерепицы минимальный уклон поднимается до 25 градусов. При устройстве односкатной крыши из шифера этот показатель поднимается еще на 10, и составляет уже 35 градусов. Для минимальный угол наклона составляет от 18 до 35 градусов.

После определения угла односкатной крыши поднимаем фасадную стену относительно задней стены на необходимую для получения требуемого градуса высоту, для этого нам будет необходимо обратиться к некоторым тригонометрическим формулам.

Расчет угла наклона односкатной кровли

Для того, чтобы рассчитать параметры кровли, правильнее всего обратиться к СНиП, где имеются все необходимые данные, методики и формулы расчета. К удивлению, специализированного расчета угла наклона односкатной кровли не имеется. Указывается только, что допускается угол от 2° до 60°, после чего рассматриваются детали и размеры конструкций. Поэтому основным источником информации становятся инструкции к различным кровельным покрытиям, в которых указываются оптимальные параметры укладки, и в том числе – диапазон углов наклона.

Минимальный угол уклона кровлиИсточник kak-sdelat-kryshu.ru

Нередко производители рекомендуют значения, отличные от требований ГОСТ, что объясняется развитием технологий и постоянными изменениями в технологии изготовления и химическом составе материалов

Практика вносит свои коррективы в рекомендуемые показатели, на которые следует обратить внимание

Рекомендованный угол уклонаИсточник kak-sdelat-kryshu.ru

Приступая к расчету кровли, следует прежде всего определиться со среднегодовым количеством снега в зимний период. Проще всего это выяснить по таблицам СНиП или из других источников:

Вес снегового покрова на горизонтальной плоскостиИсточник kak-sdelat-kryshu.ru

Необходимо учитывать, что минимальный угол наклона односкатной крыши наиболее экономичен с точки зрения расхода материалов и, соответственно, денег. При этом, возможность соскальзывания снега практически исчезает, он накапливается на крыше и создает значительную нагрузку на конструкции здания.

Чем выше угол наклона, тем больше потребуется кровельного материала. При этом, резко возрастает ветровая нагрузка, особенно опасная при фронтальном направлении на высокую сторону дома. Преобладающие ветра в разных регионах также можно изучить в таблицах СНиП:

Карта ветровых нагрузок в РФИсточник kak-sdelat-kryshu.ru

Немаловажный фактор – расположение дома. Если он находится в низине, прикрытый от ветра складками рельефа или другими зданиями, стоящими неподалеку, ветровые нагрузки существенно уменьшаются. И наоборот, если дом расположен на возвышении и открыт для воздействия ветра, нагрузки будут максимальными.

Это потребует выбрать минимальный наклон односкатной крыши, иначе риск ее потери становится слишком высоким. Рекомендуется учитывать все требования по ветровым нагрузкам при выборе, поскольку, в отличие от снеговых, они существуют в течение всего года и способны оказывать воздействие как в летний, так и в зимний период.

Окончательный выбор угла наклона производится исходя из сопоставления свойств кровельного покрытия и величины нагрузок. Не рекомендуется выбирать предельные значения, поскольку они создают слишком много рискованных ситуаций при появлении внешних воздействий экстремального характера. В любом регионе время от времени случаются обильные снегопады, образующие мокрые и очень тяжелые сугробы. Не исключение и ветра ураганной силы, которые случаются не часто, но последствия от них достаточно серьезные.

Последствия ветраИсточник izvestiy-kamen.ru

В видео можно увидеть строительство односкатной крыши:

Заключение

В заключение необходимо напомнить, что любой инженерный расчет – сложная задача, которая не должна выполняться неподготовленными людьми, в особенности, если речь идет о жилых или хозяйственных постройках. Вероятность появления ошибок почти стопроцентная, а следствием от них могут стать разрушения, потери имущества и травмы для людей. Поэтому выбор параметров кровли следует поручать опытным и грамотным специалистам, которые смогут принять оптимальные решения и исключат возможность появления ошибок.

Укладка в один ряд

Наиболее простой и одновременно сложный способ укладки профнастила на крышу – в один ряд. Простой – потому, что не требует большого количества креплений, сложный – потому что поднимать и укладывать листы большого размера не так уж легко и удобно.

Укладка профлиста напоминает монтаж металлочерепицы: первый лист укладывается с краю ската и предварительно крепится одним саморезом у конька. Далее необходимо выровнять нижний край и также временно закрепить у свеса. Соседний лист профнастила укладывается внахлест и временно закрепляется по аналогии с первым. Между собой листы скрепляются специальными заклепками или саморезами в верхнюю часть волны. Убедившись в правильности и точности расположения листов, следует надежно прикрепить к обрешетке первый лист. К обрешетке крепление осуществляется в дно гофра (нижнюю часть волны). Ко второму, временно закрепленному листу, монтируется третий, выровняв и временно закрепив третий, следует надежно закрепить второй, и так до края ската.

Преимущества и недостатки минимального угла наклона

Почему вообще стоит вопрос о минимально допустимой норме для двускатной и односкатной крыши? В чем преимущества низких конструкций? Далее перечисляются некоторые их плюсы:

• Уменьшение расхода кровельного материала. Если крыша высокая, ей необходима более массивная стропильная система. Уменьшая же угол ската, можно снизить стоимость всей конструкции. Однако стоит учесть, что и нахлест листов будет больше у низких кровель.
• Безопасность при выполнении кровельных работ.
• Односкатные крыши лишены конька, а значит и всего объема работ с ним.

Помимо преимуществ, низкая кровля имеет и ряд недостатков:

• Медленный сток воды, а значит высокая вероятность протеканий и порчи кровельного пирога. Для этого листы в местах нахлеста необходимо герметизировать.
• Высокая снеговая нагрузка на крышу. В некоторых случаях при обильных снегопадах нужно будет самостоятельно чистить крышу из профлиста от снега.
• Невозможность оборудовать жилую мансарду.

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

Снеговая нагрузка, расчёт

Карта снеговой нагрузки России показывает вес снегового покрова на горизонтальной плоскости. Наибольшее количество снежного покрова приходится на горные районы и центральную часть России.

Карта с зонами снеговой нагрузки РФИсточник dom-krovly.ru

Гарантированно нельзя вычислить минимальный угол наклона крыши из профнастила для схода снега, однако, наклон в 30° и более позволит крыше оставаться чистой уже при среднеинтенсивных осадках.

Взяв для расчёта тверскую область, количество снегового покрова примем 240 кг/м². Данная величина должна быть умножена на поправочный коэффициент µ, учитывающий предполагаемый наклон крыши.

1. Коэффициент µ равен 1 при наклоне менее 25 градусов.
2. Коэффициент высчитывается по формуле (60 – α)*35, если предполагаемый угол от 25 до 60 градусов.
3. Угол крыши в 60 градусов, коэффициент равен 0, давление создаваемое снегом не учитывается ввиду отсутствия задержки снега на поверхности профнастила.

Определившись с углом установки кровли в 30°, давление снежного покрова будет составлять 205 кг/м².

Заключительной частью расчёта угла ската крыши из профнастила является сравнение предельной нагрузки металлического листа профнастила Н60-845-0,8 к суммарной нагрузке создаваемой ветровой и снежной нагрузкой.

Предельная нагрузка, кг/м²	Удельный вес кровельного пирога, кг/м²	Ветровая нагрузка, кг/м²	Снеговая нагрузка, кг/м²	Суммарно, кг/м²
324	58	25,8	205	288,8

Данный расчёт допускает при соблюдении всех выбранных условиях возможность установки профнастила под углом в 30 градусов.

Обобщённо, для большинства территорий Российской Федерации наиболее рациональным может быть постройка крыш с углами скатов от 25 до 40 градусов. Скаты крыш, расположенные в зонах сильных ветров не стоит сооружать с углами более 25 градусов. Оптимальный диапазон начинается от 15 до 25 градусов. Установка скатов с минимальным наклоном крыши из профнастила в зонах сильных ветров может создать подъёмную силу и содрать металлический настил.

Выбор конструкции кровли будет зависеть от уклона крышиИсточник zen.yandex.ru

В видео можно увидеть кровлю из профлиста с уклоном:

Заключение

Постройка крыши собственного дома затратная часть строительства, однако, понимание основных требований и характеристик, связанных с углом наклона скатов крыши, покрываемой кровлей из профнастила, поможет вам точно оценить рациональность предлагаемых услуги, придаст уверенности в выборе и, возможно, сэкономит некоторое количество денег при сохранении качества.