Крыша из профнастила

Влияние угла: зависимость профлиста от наклона кровли

Угол наклона скатов по отношению к горизонтальной плоскости — важный показатель для крыши. Он отражается на конструкции и эксплуатационных характеристиках и поэтому выбирается после анализа финишного кровельного покрытия. Например, профлист предъявляет к уклону крыши особые требования.

Понятие уклона кровли

Под уклоном крыши понимается интенсивность наклона кровли по отношению к горизонту. Этот показатель обозначается латинской буквой İ и выражается как в градусах, так и в процентах.

В документации уклон крыши обычно выражен в процентах, хотя неукоснительных требований к обозначению его размера не предусмотрено.

Измерение угла наклона

Угол наклона определяют уклономером — прибором со шкалой деления — или расчётом по формуле из курса математики.

Уклономер
Уклономер — инструмент с осью, маятником и шкалой деления

Специальный инструмент используют только в исключительных ситуациях, обычно для расчёта уклона кровли прибегают к математической формуле i = Н/L. i — это угол наклона ската, Н — высота по вертикали (от конька до карнизной планки), L — промежуток от низа до верха ската по горизонтали (длина заложения).

Угол наклона крыши
Угол наклона крыши — это результат деления высоты кровли на длину заложения

Чтобы значение наклона крыши преобразовать в проценты, его требуется умножить на 100. А в градусы полученные проценты можно превратить по специальной таблице.

Таблица: степень наклона крыши в двух мерах измерения

Градусы % Градусы % Градусы %
1,7% 16° 28,7% 31° 60%
3,5% 17° 30,5% 32° 62,4%
5,2% 18° 32,5% 33° 64,9%
7% 19° 34,4% 34° 67,4%
8,7% 20° 36,4% 35° 70%
10,5% 21° 38,4% 36° 72,6%
12,3% 22° 40,4% 37° 75,4%
14,1% 23° 42,4% 38° 38,9%
15,8% 24° 44,5% 39° 80,9%
10° 17,6% 25° 46,6% 40° 83,9%
11° 19,3% 26° 48,7% 41° 86,0%
12° 21,1% 27° 50,9% 42° 90%
13° 23% 28° 53,1% 43° 93%
14° 24,9% 29° 55,4% 44° 96,5%
15° 26,8% 30° 57,7% 45° 100%

Пример измерения уклона кровли

Допустим, что высота крыши равна 2 м, а длина заложения — 4,5 м. Значит, вычисление уклона кровли получается следующим:

  1. i = 2.0 : 4,5 = 0,44.
  2. 0,44× 100 = 44 %.
  3. 44 %=24° (согласно таблице перевода процентов в градусы).

Видео: вычисление угла наклона ската

Минимальный порог уклона кровли из профнастила

Лимит уклона крыши по минимуму определяется типом кровельного материала.

Когда крыша наклонена несильно, финишное покрытие может не превращать скаты в своеобразные паруса. Зато ему придётся быть максимально прочным, герметичным и непроницаемым для влаги.

Крайнее значение для угла наклона крыши из профлиста у жилых домов — 12°. А «разумным» уклоном кровли, сделанной из профнастила, считается показатель в 20°, который гарантирует, что крыша будет надёжным сооружением. Кровле нежилых помещений подходит угол наклона, равный 8°.

Эти нормы могут быть недействительны лишь в ситуации монтажа на крышу нескольких слоёв материала. Допустим, при установке строительного сырья в два пласта наклон кровли обязательно увеличивают, иначе в места совмещения одного листа с другим будет просачиваться вода.

Минимальный уклон кровли
Минимальный уклон кровли из профилиста — 8 градусов

Самый маленький уклон кровли сказывается на устройстве стропильной системы и обрешётки, а также на укладке профнастила.

Стропильная система в зависимости от уклона крыши
Чем круче скаты, тем больше применяется стоек

Деревянную конструкцию под профилированные листы на почти пологой кровле создают с крошечными просветами или абсолютно без них. Материал выкладывают на обрешётку с относительно большим нахлёстом, отчего уменьшается его эффективная площадь.

По сравнению с уклоном в 15–30°, который требует соприкосновения листов на 2–3 см, угол наклона, равный 10°, вынуждает строителя накладывать один металлопрофиль на две волны другого.

Лимит по максимуму для угла наклона крыши из профнастила не предусмотрен. Профилированными листами можно крыть даже скаты, наклонённые на 70°, если этому не противоречат погодные условия в местности, где ведётся строительство.

Допустимый наклон крыши с профлистами

Чтобы узнать, каков допустимый угол наклона кровли, крытой профнастилом, обращают внимание на следующие несколько пунктов:

  • масса теплоизоляционной материи, элементов обрешётки и другого строительного сырья, использованного для сборки «кровельного пирога»;
  • тяжесть финишного покрытия;
  • давление снежной «подушки» на крышу, характерное для региона;
    Слой снега на крыше
    В некоторых регионах слой снега может быть огромным, это надо учитывать при расчёте наклона кровли
  • сила воздействия ветра на кровлю, свойственная местности.

Представим, что дом стоит вблизи Новгорода, где район называется третьим снеговым, а крышу запланировано строить из таких материалов, как:

  • профлист С21 толщиной 0,6 мм и рабочей шириной 1 м, 1 м² которого весит 5,4 кг;
  • плиты из базальта толщиной 10 см и плотностью 150 кг/м³, что увеличивает массу сырья до 15 кг;
  • сосновый брус сечением 20×20 см, укладываемый через каждые 65 см, отчего вес 1 м² обрешётки будет равен 28,3 кг;
  • дополнительные материалы, вес которых можно приравнять к 3 кг.

Получается, что действия по вычислению угла наклона крыши из профлиста ведут следующим образом:

  1. Определяют массу кровли с учётом всех материалов (5,4 + 15 + 28,3 + 3 = 51,7 кг/м²).
  2. Находят массу крыши с учётом коэффициента, обеспечивающего возможность изменения строительного сырья под воздействием различных факторов (51,7 кг/м² x 1,1 = 56,87 кг/м²).
  3. По специальной карте узнают, каково давление снега на кровлю в регионе её строительства. В Новгородской области снеговую нагрузку приравнивают к 180 кг/м². Это значение умножают на поправочный коэффициент µ, зависимый от степени наклона крыши. При минимальном уклоне (до 25°) он равен 1, при максимальном (от 60°) – 0, а при среднем (25–60°) он определяется по формуле µ = (60° — α) x (60° — 25°), где α — искомый уклон крыши.
    Снеговая нагрузка в регионах России
    Для каждого из восьми регионов характерен свой показатель снеговой нагрузки
  4. На карте, указывающей ветровую нагрузку для каждого региона России, находят значение для местности рядом с Новгородом. Она принадлежит к Iа ветровому району, а значит, характеризуется давлением ветра в 23 кг/м².
    Ветровые зоны в России
    Расчётное значение ветрового давления находится в рамках от 24 до 120 кг/м³
  5. По формуле W = Wn x Kh x C вычисляют ветровую нагрузку, воздействующую именно на крышу. Wn — это предельная нагрузка для выбранной местности, Kh — коэффициент, зависимый от высоты дома, а С — аэродинамический коэффициент, который обусловливается углом наклона кровли и колеблется между значениями 1,8 и 0,8. Получается, что в данной ситуации ветровая нагрузка равна 18,4 кг/м² (23 x 1 x 0,8 = 18,4 кг/м²).
  6. Подводят итог, что давление на кровлю, вызванное весом материалов и воздействием ветра со снегом, составляет 255,27 кг/м² (56,87 + 18,4 = 180 = 255,27 кг/м²). Это значит, что профлисту С21–1000–0,6 с несущей способностью 253 кг/м² (при шаге опорных балок 1,8 метра) нужен такой угол наклона, чтобы нагрузка была меньше этого значения. То есть необходимо остановить выбор на уклоне кровли более 25°.
  7. Взяв на заметку, что уклон более 60° неразумен, определяют допустимый угол наклона кровли. Для этого в формулу вычисления нагрузки на крышу вставляют необходимое значение поправочного коэффициента (180·(60-α)·(60–25)+75,27=253). Выходит, что при заданных условиях угол наклона кровли должен составлять 26°, а лучше — 30°, дабы крыша была более надёжной.

Таблица: значение высотного коэффициента для определения ветровой нагрузки

Высота объекта, м Открытая территория (берега водоёмов, степь, лесостепь, пустыня, тундра) Небольшие города, лесные массивы и другие пространства с регулярными препятствиями выше 10 метров Средние и крупные города с высотой зданий от 25 метров
до 5 0,75 0,5 0,4
от 5 до 10 1 0,65 0,4
от 10 до 20 1,25 0,85 0,53

Подбор профнастила с учётом степени наклона крыши

Под уклон кровли материал приходится специально подбирать. Это обусловлено разными параметрами листов (шириной, высотой и толщиной). Например, профлист марки Н75 отличается значительной толщиной (порядка 1,2 мм) и внушительной высотой профиля (7,5 см), отчего требует, чтобы его использовали только при строительстве крыши с уклоном не менее 8°.

Марки профлиста
Параметры профлиста различных марок сильно различаются, а это значит, что материал подходит для кровли не с любым уклоном скатов

Таблица: влияние уклона кровли на марку профлиста и его укладку

Степень наклона крыши, выраженная в градусах Марка металлического профиля для кровли Шаг между элементами обрешётки Величина нахлёста листов в одной линии
Более 15° НС-8 — (без зазоров) Два гребня
До 15° НС-10 — (без зазоров) Два гребня
Более 15° 30 см Один гребень
До 15° НС-20 — (без зазоров) Один гребень
Более 15° 50 см Один гребень
До 15° С-21 30 см Один гребень
Более 15° 65 см Один гребень
До 15° НС-35 50 см Один гребень
Более 15° 1 м Один гребень
До 15° НС-44 50 см Один гребень
Более 15° 1 м Один гребень
Не менее 8° Н-60 30 см Один гребень
Не менее 8° Н-75 40 см Один гребень

Думая, каким должен быть уклон крыши из профнастила, обращаются к немаленькому списку требований и норм. Но существует и таблица рекомендованных значений, которая сводит труды по определению угла наклона кровли к минимуму.