в чем измеряется угол наклона кровли
Как определить угол наклона кровли
Расчет уклона кровли — обязательный этап проектирования дома. От угла наклона скатов зависят снеговая и ветровая нагрузки на крышу, которые через стены передаются на фундамент.
Но есть ситуации, когда необходимо узнать фактический уклон уже готовой кровли. Например, при реконструкции крыши с заменой кровельного материала более тяжелым или при установке солнечных панелей на скатах. Ниже — два способа, как определить угол наклона в этом случае.
Содержание
Два метода расчета уклона готовой кровли
Определить уклон ската можно либо с помощью специальных инструментов, либо воспользовавшись базовыми законами геометрии. Первый способ проще и точнее, второй доступен всегда — главное, чтобы была рулетка, а остальные инструменты не важны.
Инструментальный метод
Чтобы определить угол наклона кровли просто и быстро, используйте специальные измерительные инструменты:
Угломеры для расчета уклона кровли
Угломер — чрезвычайно простой, но эффективный инструмент. Он бывает механическим и электронным.
Механический угломер состоит из планок, которые соединены друг с другом с одного края, и шкалы между ними. Со второй стороны концы планок свободные и могут вращаться вокруг места соединения. Шкала показывает, на какой угол две части угломера повернуты друг относительно друга. Конструкция настолько простая, что, при необходимости, механический угломер можно даже сконструировать самостоятельно из двух линеек и транспортира.
Электронные угломеры по принципу работы точно такие же. Есть только одно отличие: шкала для определения угла между плечами инструмента заменена специальным датчиком, который считывает положение планок. Результат отображается на небольшом экране.
Механические угломеры — более надежный инструмент: нет риска, что откажет датчик или экран. Но с точки зрения удобства электронные устройства выигрывают. Особенно при измерении под крышей, где часто недостаточно хорошее освещение.
Как определить угол наклона кровли с помощью угломера:
Учитывайте, что для расчета уклона кровли нужно обязательно делать не одно измерение, а несколько, иначе вы рискуете получить некорректные результаты. Приведем пример.
Допустим, вы сделали 10 измерений угломером и получили следующие результаты.
| Номер измерения | Угол, градусы |
| 1 | 25,3 |
| 2 | 28,1 |
| 3 | 25,8 |
| 4 | 25,4 |
| 5 | 27,5 |
| 6 | 25,1 |
| 7 | 25,3 |
| 8 | 30 |
| 9 | 25,5 |
| 10 | 25,2 |
Второе, пятое и восьмое измерение явно выбиваются из ряда, поэтому их нужно отбросить. Выполняем расчет уклона кровли только по семи измерениям: складываем их и делим на количество. В результате получаем среднее арифметическое — 25,37°. Если бы мы не отфильтровали измерения, то угол бы получился почти на градус больше — 26,32°. И это еще небольшая разница: измерение угла между разными парами стропил и стоек может дать результаты, отличающиеся на 5-7°, иногда даже больше.
Такая разница связана с качеством пиломатериалов, которые обычно используют для стропильной системы. Ее рекомендуют делать из калиброванного леса, то есть из досок, сечение которых примерно одинаковое по всей длине и равно эталонному. Для этого их пропускают через специальный станок — рейсмус, который срезает лишнее и доводит размеры досок до необходимых.
Но калибровка сильно повышает стоимость пиломатериалов, поэтому для большинства стропильных систем с целью экономии берут обычные, некалиброванные доски. Еще и часто недостаточно просушенные. А их ширина даже в сыром виде может отличаться на десятки миллиметров. Причем не у разных досок, а просто по длине одной.
В верхней части стропила выводят в плоскость — нужно же уложить кровельное покрытие, — а в нижней эта разница остается. Она и дает такую погрешность, из-за которой перед тем, как определить угол наклона кровли, нужно сделать множество измерений, чтобы получить более-менее точный результат.
Уклономеры для определения угла наклона ската
Уклономерами пользоваться еще проще, чем угломерами. В основе таких приборов специальные магнитные датчики — инклинометры. Они измеряют угол наклона поверхности, на которой установлены, относительно гравитационного поля Земли. Поэтому это более точный инструмент для расчета уклона кровли.
Чтобы определить угол наклона ската, достаточно просто поставить уклономер на кровельное покрытие или верхнюю кромку стропильной ноги. Независимо от качества пиломатериалов, сверху стропила с обрешеткой выводят в плоскость. Поэтому погрешность будет меньше — для получения точного результата нужно будет повторить измерения 3-4 раза.
Если установить уклономер на кровельное покрытие нет возможности, его можно прижать к низу стропил. Но тогда измерения нужно будет делать по той же схеме, что и с угломером: 8-10 штук с отбрасыванием крайних значений и расчетом среднего.
Расчет уклона кровли по длине стропил
Угломер или уклономер — это специализированный инструмент, который не всегда есть под рукой, да и покупать его ради одного измерения нет смысла. Поэтому для расчета уклона кровли чаще пользуются базовыми законами геометрии.
Дело в том, что стропило, опорная стойка и перекрытие — это, по сути, стороны прямоугольного треугольника, где стропильная нога — гипотенуза. Следовательно, рассчитать уклон кровли можно по формуле:
Этот метод дает довольно точный результат, поскольку на него никак не влияют характеристики пиломатериалов. Но угол получается не в привычных градусах, а в процентах. Поэтому для дальнейших расчетов полученное значение нужно перевести.
Как вычислить угол наклона в градусах? Сделать это можно двумя способами.
Первый способ подходит тем, у кого есть инженерный калькулятор и кто умеет с ним обращаться. Нужно посчитать арктангенс при делении высоты крыши на длину ската:
Второй способ проще — нужно вычислить уклон в процентах с помощью следующей схемы.
Просто приложите линейку к схеме: один конец — к крайней точке справа, другой — к тому значению на вертикальной шкале, которое соответствует полученному вами углу наклона в процентах. Тогда место пересечения линейки со скругленной шкалой (транспортиром) покажет уклон в градусах.
Подведем итоги
Чтобы узнать уклон кровли, можно воспользоваться одним из двух методов:
Расчетный метод даст уклон в процентах. Как рассчитать угол наклона в градусах? Взять арктангенс от соотношения или воспользоваться специальной схемой для перевода процентов в градусы.
Уклон крыши
Малоуклонная крыша та крыша, монтаж которой осуществляется из расчёта наименьшего, рекомендованного угла наклона скатов. Так для каждого кровельного покрытия есть свой рекомендуемый минимальный уклон.
От чего зависит уклон кровли
В чем измеряется угол уклона крыши
В СНиП II-26-76, данная величина указывается в процентах ( % ). В данный момент не существует строгих правил по обозначению размера уклона крыши.
Единицей измерения уклона крыши считают градусы или проценты ( %). Их соотношение указаны ниже в таблице.
Уклон крыши соотношение градусы-проценты
| градусы | % | градусы | % | градусы | % |
|---|---|---|---|---|---|
| 1° | 1,75% | 16° | 28,68% | 31° | 60,09% |
| 2° | 3,50% | 17° | 30,58% | 32° | 62,48% |
| 3° | 5,24% | 18° | 32,50% | 33° | 64,93% |
| 4° | 7,00% | 19° | 34,43% | 34° | 67,45% |
| 5° | 8,75% | 20° | 36,39% | 35° | 70,01% |
| 6° | 10,51% | 21° | 38,38% | 36° | 72,65% |
| 7° | 12,28% | 22° | 40,40% | 37° | 75,35% |
| 8° | 14,05% | 23° | 42,45% | 38° | 78,13% |
| 9° | 15,84% | 24° | 44,52% | 39° | 80,98% |
| 10° | 17,64% | 25° | 46,64% | 40° | 83,90% |
| 11° | 19,44% | 26° | 48,78% | 41° | 86,92% |
| 12° | 21,25% | 27° | 50,95% | 42° | 90,04% |
| 13° | 23,09% | 28° | 53,18% | 43° | 93,25% |
| 14° | 24,94% | 29° | 55,42% | 44° | 96,58% |
| 15° | 26,80% | 30° | 57,73% | 45° | 100% |
Замер уклона крыши
Измеряют угол уклона при помощи уклономера или же математическим способом.
Математический расчёт уклона
Можно рассчитать уклон крыши не используя геодезические и другие приборы для замеров уклона. Для этого необходимо знать два размера:
При помощи математического расчёта величину уклона крыши находит следующим образом:
Угол уклона ската i равен отношению высоты кровли Н к заложению L
Для того, чтобы значение уклона выразить в процентах, это отношение умножают на 100. Далее,чтобы узнать значение уклона в градусах, переводим по таблице соотношений, расположенной выше.
Чтобы было понятней рассмотрим на примере:
Длина заложения 4,5 м, высота крыши 2,0 м.
Уклон кровли в градусах и процентах
В статьях о строительстве кровель иногда встречаются два понятия, характеризующие уклон крыши. До сих пор некоторые застройщики не понимают их значения, разницы и необходимости использования. Многие сотни лет строители измеряли углы наклона скатов в градусах, их строения стоит до сих пор. Что послужило причиной ввода еще одного метода измерения уклона, какие от этого фактические преимущества? На этот и другие вопросы попробуем дать ответы в этой статье.
Уклон кровли в градусах и процентах
Зачем нужно знать уклон кровли
Без точного понимания этого вопроса невозможно разобраться с уклонами в градусах и процентах. На что влияет уклон скатов?
| Параметр кровли | Влияние на строительство крыши |
|---|---|
| Каждый кровельный материал имеет ограничения по минимальному углу наклона. К примеру, на плоских крышах (угол наклона менее 10°) можно использовать только рулонные кровельные материалы, для штучной черепицы минимальный угол наклона 15° и т. д. Кроме того, от этого параметра зависит величина нахлеста гидроизоляции и кровельных материалов. | |
Ветровые и снеговые усилия | Чем больше угол наклона, тем меньше снеговые нагрузки на стропильную систему. С ветровыми нагрузками все сложнее. При небольших уклонах скатов во время сильных порывов ветра на них действует подъемная сила, если угол наклона увеличивается, то появляется опрокидывающая сила. Такое изменения нагрузок требует внимательного подхода во время проектирования и расчета стропильной системы. |
| Чем больше угол наклона – тем больше площадь скатов, перекрывающих план строения. Соответственно, увеличивается и расход кровельных материалов. К примеру, при уклоне скатов в 60° расход материалов вдвое больше, чем во время перекрытия строения плоской односкатной кровлей. |
Как видно из таблицы, угол наклона скатов крыши – один из самых важных технических параметров стропильной системы дома. На него обращают внимание с самого начала изготовления проекта строения.
Зачем нужно знать угол наклона
Проектная документация зданий учитывает огромное число индивидуальных факторов, при этом специалисты пытаются принимать во внимание максимальное количество требований заказчиков. Но только при одном условии – их пожелания не оказывают негативного влияния на прочность и надежность конструкций и отвечают существующим нормативным требованиям государственных стандартов.
Одним из самых важных элементов любого здания или строения считается кровля, во время ее проектирования на первое место выходит не дизайн, а безопасность, надежность и длительность эксплуатации. В современных зданиях кровля не только защищает его от атмосферных осадков, но и препятствует потерям тепловой энергии.
Калькулятор угла наклона двускатной крыши
Цены на брус
В каких величинах измеряется угол наклона
На первый взгляд, очень странный вопрос. Сотни лет все ученые мира измеряют угол наклона в градусах или промилле. И вот строители в последнее время придумали еще какую-то величину измерения угла наклона скатов кровли – проценты. Зачем это сделано нам неизвестно, как неизвестно и то, что облегчают проценты, какие расчеты с их помощью проще делать, как они могут наглядно заменить градусы. К примеру, если заказчик знает, что угол наклона скатов 45°, то он представляет, с каким наклоном у него кровля. А если ему сказать, что угол наклона 50%, то какую крышу он должен себе представить?
Зачем нужен угол наклона кровли
В зависимости от типа кровли и климатической зоны расположения здания проектировщики выбирают оптимальный угол наклона. В дальнейшем эта величина применяется во время различных расчетов стропильной системы. На что влияет угол наклона?
Шаг между стропилинами
Подбор сечения и длины стропильной ноги
Калькулятор длины стропила односкатной кровли
Примеры использования угла наклона крыши в градусах
Для примера возьмем дом размером 8×10 м, крыша будет односкатной. Длина скатов 10 м, угол наклона 20°. Рассчитаем все остальные размеры стропильной системы. Для расчетов следует нарисовать прямоугольный треугольник с вершинами A, B, C и, соответственно, сторонами a, b и c.
Угол A – угол наклона скатов, известная величина, в нашем случае 20°.
Нам надо узнать длину стропильной ноги без величины карнизного свеса (c) и высоту стропильной системы (a). Все это можно сделать, зная угол наклона. Имейте в виду, не процент наклона, а именно угол наклона скатов.
Длина стропильной ноги определяется по формуле (см. рисунок ниже).
Мы имеем b=4 м и угол наклона А = 20°. Теперь при помощи простейшего калькулятора определяем = 0,939. Подставляем известные величины в формулу c = 4 : 0,939 = 4,25 м. Это длина стропилины.
Теперь нужно узнать высоту стропильной системы. Определяем ее по формулам (см. рисунок ниже).
С первыми двумя формулами проблем нет, мы знаем все данные. Для того чтобы воспользоваться третьей формулой, нужно узнать угол В. Делается это очень легко. Сумма всех внутренних углов треугольника всегда равняется 180°. Нам известен прямой угол 90° и угол наклона скатов 20°. Сумма этих двух углов 90+20=110°. Значит, угол В равняется 180-110=70°.
Определим высоту стропильной системы по всем трем формулам:
Как видим, во всех случаях получились одинаковые результаты. Высота стропильной системы в нашем случае 1,14 м. Вот так при помощи угла наклона и элементарных тригонометрических функций мы узнали все интересующие нас размеры. Дальше можно рассчитать количество стройматериалов и т. д.
Важно. Нужно помнить о еще одном очень существенном факторе. Все строительные инструменты и приборы показывают углы наклона только в градусах, никакой шкалы с процентами нет.
Если вам проблематично рассчитывать, то есть специальные таблицы или онлайн-калькуляторы. Подставляете свои исходные данные и сразу узнаете недостающие размеры. Все просто и надежно. Теперь следует более подробно остановиться на определении наклона кровли в процентах.
Что такое уклон в процентах
Стоит поговорить об угле наклона скатов в процентах. Само понятие «угол наклона в процентах» технически неграмотное и используется только теми, кто сам ничего не строит.
Важно. Все запилы стропильных ног даются в градусах, во время сборки стропильной системы никто процентами не пользуется. Тем более что не существует измерительных инструментов, измеряющих углы в процентах. Есть специальные таблицы перевода процентов в углы, но об этом немного позже.
Рассмотрим данные определения на практике. Допустим, угол наклона скатов равняется 30%. Что это значит? Это значит, что высота конька крыши составляет 30% половины ширины здания. Для расчетов будем пользоваться тем же треугольником.
Процент наклона рассчитывается по формуле (см. рисунок ниже).
Что такое 30% и как смотрится крыша с таким процентным отношением представить себе очень трудно. Для того чтобы конвертировать эту величину в градусы следует воспользоваться специальной таблицей. С ее помощью узнаем, что 30% значит, что угол наклона ската кровли равняется примерно 16,5°. Дело в том, что для 16° процентное соотношение равняется 28,7%, а для 17° этот параметр составляет 30,5%. Если мастер знает, что угол уклона ската примерно 16,5°, то он без труда может представить внешний вид и геометрию крыши, рассчитать линейные размеры стропильных ног, вертикальных опор кровли, размеры мауэрлата. Как такие расчеты делаются, если есть данные наклона в процентах?
Примеры использования угла наклона в процентах
Расчет параметров стропильной системы с помощью процентного соотношения высоты конька и половины ширины строения делается при помощи калькулятора.
Имея начальную формулу, далее расчеты строятся с использованием элементарных арифметических уравнений. Для начала нужно немного преобразовать формулу.
В данном случае X – процентное отношение наклона кровли, как мы договорились, для примера возьмем 30%. Эта величина известна и задается во время расчетов.
Для предварительных расчетов следует немного преобразовать формулу в такой вид (см. рисунок ниже).
Теперь определяем по отдельности значения a и b.
Процент нам известен, для дальнейших расчетов понадобится замерить или высоту стропильной системы, или половину ширины здания. В связи с тем, что намного легче узнать второе значение, замерим его.
К примеру. Ширина здания 8 метров, соответственно, половина равняется 4 метра (b=4 м).
Узнаем высоту стропильной системы (см. рисунок ниже).
Узнаем высоту стропильной системы
Высота стропильной системы 1,2 метра, угол наклона мы узнали из таблицы, он равняется примерно 16,5°.
Далее нам следует рассчитать длину стропильной ноги без карнизного свеса. Идти можно двумя путями.
Первый. Используя теорему Пифагора, где c – длина стропилины.
Соответственно, значение с можно представить формулой на иллюстрации ниже.
Формула длины гипотенузы
Пример расчета (см. картинку ниже).
Второй. Используя тригонометрические функции. Как мы уже выше указывали, расчет длины стропилины можно делать по формуле ниже.
Расчет длины стропилины
Все данные у нас есть, угол наклона 16,5°, половина ширины здания 4 м.
Пример выполнения расчета
По длине стропилины есть небольшие различия. Это объясняется тем, что угол наклона был выбран приблизительно.
С какими определениями лучше иметь дело
Вопрос может считаться риторическим. Еще со школы все знают, что угол надо измерять в градусах и легко представляют его фактическую величину. Угол наклона крыши – угол, образованный между горизонтальной линией и скатом, на чертежах имеет различные буквенные обозначения, это не имеет значения. Наклон скатов не может превышать 90°, чаще всего он располагается в пределах 10°–40°. Довольно крутыми могут быть нижние ряды стропил ломаной мансардной крыши, за счет такой конструкции увеличивается полезная площадь чердачных помещений.
Стропильная система ломаной крыши
Если с этими понятиями все ясно и привычно, то зачем применяются дроби? Если честно, то вразумительный и полностью однозначный ответ не может дать никто. Тем более что в любом случае для перевода процентов в градусы необходимо пользоваться таблицами, без градусов во время строительства стропильной системы никак не обойтись.
Наклон иногда пытаются отобразить дробью, в верхней части дроби указывается высота стропильной системы, в нижней части длина проекции стропилины на горизонтальную поверхность. Проще эта проекция называется половиной ширины дома. В некоторых статьях можно встретить обозначения наклона 1:4 или 2,5:6. Если эти значения разделить и умножить на 100, то получатся определения в процентах.
Таблицы составляются на основании того, сколько градусов имеет один процент соотношения высоты крыши к половине ее ширины. Один градус равняется примерно 1,8 — 1,9%. Теперь можно проценты делить на это значение и получать угол наклона в градусах. К примеру, процент наклона крыши 30%. Для перевода в градусы следует эту величину разделить на 1,9.
Уклон в градусах и процентах
Но значения неточные, зависимость намного сложнее и непрямолинейная, пользоваться переводом можно лишь для наглядности, использовать полученный таким методом в угол наклона ската в градусах для дальнейших расчетов запрещается, слишком большая ошибка. Для наглядности проектировщики разработали специальную схему взаимосвязи единиц измерения угла наклона кровли.
Точные данные можно получить из специальной таблицы, если ее нет, то воспользуйтесь онлайн-калькулятором перевода величин определения наклона скатов кровли.
Как влияет угол наклона на размеры мансарды
Чем больше жилая площадь мансарды – тем комфортнее в ней проживать, тем престижнее считается здание. Застройщикам желательно предварительно ориентироваться в зависимости этих эксплуатационных характеристики от формы кровли, знания помогут выбрать оптимальный вариант решения стропильной системы. Ее можно сделать удобной и дешевой, пригодной к использованию различных кровельных материалов.
Зависимость полезной площади мансарды от угла наклона крыши
На схеме наглядно видно, как изменяется площадь помещения с изменением угла наклона скатов. Во время определения размеров мансарды надо иметь в виду, что делать высоту помещения менее двух метров нецелесообразно, такие комнаты оказывают угнетающее действие на жильцов.
Но есть и негативные факторы, возникающие при увеличении угла наклона.
При таких данных длина одной стропилины
Пошаговая инструкция определение размеров стропильной системы
Нужно узнать размеры элементов стропильной системы, если известна ширина здания и угол наклона скатов. Крыша обыкновенная двускатная. Ширина дома В = 8 м, угол уклона скатов 35°.
Шаг 1. Рассчитайте высоту вертикальных опор кровельной системы. Они устанавливаются под коньковым прогоном и воспринимают на себя вертикальную нагрузку. Для того чтобы узнать высоту крыши следует воспользоваться формулой ниже.
Формула для расчета высоты крыши
Шаг 2. Рассчитайте дину стропильной ноги без свеса.
Длина стропильной ноги без свеса
Шаг 3. Проверьте правильность расчетов. Для этого рекомендуется пользоваться теоремой Пифагора.
Подставляем в формулу наши данные.
Расчет по теореме Пифагора
Фактически есть небольшая разбежность в пределах нескольких сантиметров, но это связано с округлением чисел. Если оставлять хотя бы тысячные значения, то ошибка не будет превышать несколько миллиметров, этого вполне достаточно для качественного выполнения строительных работ.
Что такое разуклонка
Такие мероприятия нужно делать на кровлях с углом наклона ≤10°. Дело в том, что полностью плоскими (горизонтальными) скаты не бывают, для ухода воды нужны наклоны. На больших по размерам крышах оперировать сантиметрами довольно сложно, в результате ошибок углы наклона крыши могут немного изменяться. Для скатных кровель это не критично, а для плоских такие ошибки могут становиться причиной застоя воды и, как следствие, появления протечек, нарушения герметичности крыши, преждевременному выходу из строя несущих узлов и т. д. Разуклонка таких крыш может делаться несколькими методами, конкретный выбирается в зависимости от индивидуальных характеристик строения и его назначения.
Разуклонка с использованием утеплителя «Технониколь»
Цены на экструдированный пенополистирол
Вывод
Зачем появились измерения наклона скатов в процентах для многих профессиональных строителей большая загадка. Указываемыми процентами пользоваться при расчетах очень сложно, в конце концов, все равно их приходится переводить в обыкновенные градусы. Такие действия не только требуют больше времени и специальных знаний, они увеличивают возможную ошибку. Каждое округление полученных значений и дальнейшее использование этих чисел в новых формулах увеличивает погрешности окончательного решения.
И последнее. Мы уже упоминали, что абсолютное большинство строительных приборов и инструментов имеет градацию в градусах, все размеры деталировок на рабочих чертежах также поданы в градусах. Имеются в виду углы запиливания стропильных ног, вертикальных и угловых упоров, стяжек и прочих элементов стропильной системы. Не нужно заморачивать себе голову процентами, для определения угла наклона пользуйтесь традиционными и единственно правильными градусами.