Как рассчитать оптимальный угол наклона крыши – простые вычисления. Оптимальный уклон двухскатной крыши
Оптимальный угол наклона двухскатной крыши: влияние ветра, осадков, кровли
Строительные технологии в современном мире развиваются семимильными шагами. В особенности это касается частных домов. Очень важным этапом в ходе возведения собственного жилья является создание крыши. Казалось бы, все довольно просто, но это не так. Для того чтобы конструкция была прочной, требуется сделать точный расчет и понять, крутой или пологой должна быть будущая кровля. Как подсчитать минимальный и оптимальный уклон двускатной и четырехскатной крыши? Как зависит от него прочность здания? Как проводится расчет угла наклона?
Для устройства кровли уклон – один из самых важных параметров, закладываемый в расчеты.
Крыша - самая важная составляющая любого архитектурного творения. Она защищает жителей дома от атмосферных осадков, ветра, низкой и высокой температуры и придает ему красивый вид. Какая бы она ни была, любому хозяину важно знать оптимальный и минимальный угол ее наклона. Иногда от этого зависит целостность здания, ведь при неправильной планировке она может просто напросто разрушиться. Рассмотрим более подробно, каким должен быть оптимальный угол наклона двухскатной крыши, как влияет на него ветер, осадки, как должна подбираться система крыши, наклон, план работы.
Влияние климатических условий
Зависимость выбора материала от уклона крыши.
Большинство частных домов имеют скатные крыши. Чаще всего можно встретить двухскатные или четырехскатные. Наклон их может быть разным. Как можно посчитать оптимальный и минимальный угол ската, от чего он зависит? На показатель наклона кровли влияет множество факторов. Основными являются климатические условия и свойства кровельного материала. Итак, остановимся сперва на самом важном из них. Наиболее простой из показателей - это ветер. Ветровая нагрузка прямо пропорциональна углу ската кровли. Если уклон кровли слишком маленький, например 5-10 градусов, то ветер способен проникать под кровельный материал, так как в этом случае он располагается практически параллельно поверхности, что может нанести урон покрытию или совсем его сорвать. Со слишком большим углом то же, что и в предыдущем случае. Здесь ветер способен просто напросто свалить настил.
Поэтому для районов с частыми сильными ветрами для двухскатной и четырехскатной крыши наиболее оптимальный угол ската составляет 15-20 градусов. Для более спокойных в этом плане регионов - 35-40 градусов. Уклон влияет и на герметичность дома. Если угол большой, то вода будет сбегать с нее, не скапливаясь на поверхности. То же самое касается и снега, грязи. Поэтому для дождливых районов оптимальнее всего уклон в 45 градусов, а для засушливых - 30.
Кровельные материалы
Угол ската двухскатной крыши или четырехскатной определяется и видом кровли.
Рулонные материалы используются для обустройства крыш, имеющих угол наклона не более 60 град.
Рулонные материалы - такие как рубероид - используются даже на тех зданиях, где уклон кровли ската составляет 0 градусов. То есть все это зависит и от кровли. Они не обладают высокой защитой, а от уклона крыши будет зависеть число слоев рубероида. При уклоне до 15 градусов в расчет понадобится 4 слоя, при 40 - 3, при более 45 - 2 слоя. Оптимальный материал для двухскатной конструкции с уклоном в 30 градусов - это асбестоцементные листы. Для черепицы подойдет уклон ската в 22-40 градусов. Если имеется минимальный угол ската около 12 градусов, то можно использовать металлические листы внахлест.
Интересен тот факт, что высокие значения, характерные для двухскатной или четырехскатной конструкции, больше других подвержены потере тепла. Поэтому без учета высоты здания обойтись нельзя, иначе создать в жилых комнатах в дальнейшем оптимальные параметры микроклимата не получится. Минимальный уклон нужно выбирать для территорий, подверженных сильным ветрам и ураганам.
Система измерения угла наклона
Угол уклона двускатной крыши.
Система крыши нуждается в тщательном измерении. Для этого требуется определить оптимальный или минимальный уклон двухскатной или четырехскатной конструкции. Все это входит в план работы. Здесь же измеряется сам угол или его значение в процентном соотношении. Чтобы определить градус, необходимо произвести расчет или сделать модель на бумаге. Процент высчитывается следующим образом: берется значение высоты конька и делится на половину ширины здания. Полученное значение умножается на 100%. Расчет таков: в процентном соотношении 1 градус равен 1,7%, а 45 градусов - 45%.
Важно отметить, что шифер, который является самым распространенным кровельным материалом, имеет очень большой минимальный угол. При более же низком его расположении ветер способен загонять влагу под него и он отсыревает. Это может вызвать повышенную влажность в самом доме, что негативно скажется на жильцах и условиях.
Заключение, выводы, рекомендации
Перед тем как крыть крышу здания, нужно произвести расчет кровли. Важно узнать, какой оптимальный и минимальный уклон необходим для строительства сооружения, чтобы обеспечить его прочность, устойчивость к ветру или воздействию дождя и снега. Таким образом минимальный и оптимальный угол двухскатной или четырехскатной крыши определяется следующими показателями: погодными условиями территории, объемом осадков и частотой ветров, видом кровельного материала. Все это должно входить в план работы. План включает и расчет процентной величины угла.
Важно запомнить, что для двускатной крыши губительным может быть как большой, так и малый угол крыши. В силу этого важен его точный расчет. При большом угле ветер может сорвать покрытие и сделать жилище непригодным для жизни, а слишком малый способствует проникновению ветра между швами кровли, проникновению в него осадков и разрушению кровельного материала. Нередко для двускатных крыш характерен их провал. Это связано с постоянной нагрузкой на кровлю осадков, в частности снега, который может тоннами скапливаться на ней в зимнее время. Большое значение имеет наклон для отведения воды, в противном случае она может скапливаться под крышей и ухудшать качество воздуха в мансардном помещении, способствовать появлению грибков и бактерий.
1metallocherepica.ru
Оптимальный угол наклона двухскатной крыши: расчет
15 декабря 2015
Просмотров: 4165
Как определить оптимальный угол наклона двухскатной крыши, является чрезвычайно актуальным вопросом, от которого зависит прочность и надежность всего здания. Современное строительство развивается стремительными темпами. С каждым днем становится все больше новых материалов и, соответственно, подходов к их установке. Наряду с проверенными изделиями появляется все больше инновационных средств, которые могут использоваться для укладки кровли. Однако все они имеют различные характеристики и структуру.
Схема устройства двускатной крыши.
Факторы, влияющие на прочность и долговечность кровли
Строительство любой крыши начинается с составления генплана и выбора основного полотна для кровли. Все нюансы и мелочи должны быть обязательно учтены и продуманы, поскольку даже малейшая оплошность может стать фатальной и нарушить общее равновесие конструкции. В связи с этим необходимо разобраться, какие силы и нагрузки влияют на поверхность, которая составляет основу крыши. Главными факторами, воздействующими на кровлю, являются:
- вес стропильных конструкций;
- ветровая нагрузка;
- влияние осадков;
- особенности климата;
- вес покрытия.
Виды стропильных систем двускатной крыши.
Стропильная система направлена на поддержание всей крыши и организацию ее наилучших качеств, таких как прочность и надежность. Однако она имеет еще и значительный вес, который создает дополнительную нагрузку на балки перекрытия. Как правило, для удержания всего кровельного пирога используются бревна и балки больших сечений, кроме того, система дополнительных компенсаторов. Все эти элементы конструкции двускатной крыши имеют значительные показатели веса, которые тоже необходимо учитывать при составлении генплана и определении угла наклона покрытия.
Ветровая нагрузка тоже играет немаловажную роль, поскольку чем выше его значения, тем большая сила действует на основную плоскость. В некоторых случаях ветра могут достигать огромных показателей и, соответственно, нагружать все системы конструкции. Поэтому угол наклона двускатной крыши должен быть ориентирован и на этот вид нагрузки.
Самым главным фактором, определяющим само возведение крыши и ее уклон, является влияние осадков.
Снег, дождь, град или оледенение — все эти факторы не только проверяют на прочность все системы кровли, но и несут в себе большие показатели удельного веса, которые играют первостепенную роль при организации крыши. Первое место по опасности и уровню воздействия по праву занимает снеговая составляющая. Она может создавать предельные нагрузки, достигающие 200-250 кг на 1 м² покрытия, что для некоторых материалов может оказаться фатальным. Поэтому ориентация на осадки крайне важна при составлении генплана.
Выбор конструкции в зависимости от уклона кровли.
Все эти природные факторы характеризуются особенностями климата той или иной части территории.
Поэтому для более суровых условий необходимо использование материалов, способные выдержать все испытания и сочетать идеальные характеристики прочности и долговечности конструкции.
Для мягкого климата, который не подразумевает критических ветровых или снеговых нагрузок, возможно использование более простых материалов, подходящих для этого конкретного участка местности.
Финальным фактором, воздействующим на общую картину прочности строения, является вес самого покрытия. Как правило, самые большие нагрузки создает такое привычное и распространенное изделие, как шифер. Именно он является самым тяжелым, однако его дешевизна в большинстве случаев перевешивает все остальные недостатки.
Вернуться к оглавлению
Влияние угла наклона на характеристики кровли
Какой же тип крыши лучше всего подойдет в наших климатических условиях? На сегодняшний день существует богатый выбор фактур и контуров кровли. Это двух- или четырехскатные варианты, шатровые или любые другие системы. Однако именно двускатная крыша способна сочетать в себе оптимальный набор устойчивости и функциональности. Поэтому ее выбор для создания купола кровли является наилучшим решением.
Как влияет неправильный угол ската на общие характеристики кровли? Неверно подобранные углы наклона двускатных крыш ведут к нарушению прочности и долговечности всей системы. При слишком маленьком угле ската возможно проникновение воды или иных чужеродных образований под плоскость.
Минимальные уклоны крыши для разных типов кровельных покрытий.
Отжимной ветер, талая вода, снеговая составляющая — все эти критерии являются неизменными факторами риска, поскольку способны проникать и заполнять собой самые труднодоступные места.
Слишком крутые крыши могут обеспечить нейтрализацию подобных факторов, однако в этом случае вступает в силу ветровая составляющая нагрузки.
Снег или вода будут сползать с поверхности крыши естественным способом, при этом кровля образует своеобразный парус, который примет на себя всю ветровую нагрузку.
Хотелось бы отметить, что она может достигать критических величин, а это способно неблагоприятно сказаться на характеристиках надежности всей системы. Поэтому оптимальный угол должен быть рассчитан с учетом всех критических факторов и характеристик основного укрывного материала.
Крыши с отклонением выше 45° считаются крутыми, а с 10° и ниже — пологими. Поэтому идеальными показателями для двускатных крыш являются средние значения, которые варьируются в пределах 20-35°С.
Именно подобные показатели создают хорошие предпосылки для строительства идеальной по своим качествам кровли.
Вернуться к оглавлению
Величины угла наклона для каждого материала
Рассчитать нужный угол наклона помогут характеристики материалов, которые послужат основой будущей кровли. Поскольку каждый из них имеет свои граничные показатели, которые обеспечивают сохранность помещения от влаги и других погодных неудобств.
Выглядят эти показатели следующим образом:
Таблица углов наклона крыши.
- 20° являются предельными для шифера и обыкновенной черепицы, поскольку структура самих этих материалов подразумевает использование их в наклонном состоянии. Это обусловлено сегментированием и рельефом подобных изделий. Особенно это касается черепицы, которая состоит из множества отдельных кусочков и просто не может быть эффективной на плоской поверхности. Тем более крепление этих материалов производится внахлест друг на друга, что не может обеспечить эффективного сцепления изделий при слишком низких углах ската. Это может привести к протечкам и проникновению любого естественного мусора, такого как листья деревьев или обыкновенная пыль.
- 14° подразумевает минимальные значения для металлочерепицы. Она благодаря своей структуре может быть использована в немного более пологом состоянии, однако слишком сильно надеяться на прочность замка изделий также не следует. К тому же такие показатели подразумевают слишком большой нахлест листов, а это может быть неактуально с материальной стороны из-за нецелесообразности расхода изделий. Поэтому крыши с металлочерепицей проектируются исходя из своих конструктивных особенностей и подразумевают относительно большие показатели наклона плоскости.
- 12° являются минимальными для профнастила. Этот материал хотя и обеспечивает более надежную сцепку листов между собой, он не может гарантировать идеальные условия для обеспечения прочности конструкции при наименьших показателях наклона.
- 8° и ниже являются предельными значениями для любых рулонных материалов. Именно они предназначены для использования на практически ровных поверхностях и обеспечивают хорошие показатели защиты плоскости. Также благодаря возможности наложения нескольких слоев показатели надежности прямо пропорциональны им.
Вернуться к оглавлению
Заключение по теме
Выбор двускатной кровли с оптимальным углом наклона поверхности — задача достаточно сложная, включающая в себя множество нюансов и уточнений. Главными критериями, влияющими на итоговую поверхность крыши, являются атмосферные осадки и вес кровельного пирога.
Именно эти показатели отвечают за надежность и прочность всей конструкции. Кроме того, следует учесть, что для каждого кровельного материала существует свое критическое значение, которое актуально только для отдельного изделия. Так, шифер имеет самые низкие показатели наклона плоскости, а рулонные материалы занимают лидирующие позиции в этом соревновании.
Автор:
Иван Иванов
Поделись статьей:
Оцените статью:
Загрузка...Похожие статьи
1pocherepice.ru
Угол наклона крыши: минимальный и оптимальный
Надежность любого здания, а также комфортность проживания в нем, зависят, главным образом, от того, насколько качественно устроена его крыша.
А одним из критериев качества кровли является ее наклон.
Поскольку от его величины зависит и количество кровельного материала, то выбор угла наклона и его предварительные расчеты производят до начала закупки выбранного кровельного материала.
Что на него влияет
В зависимости от величины уклона скатов крыши зависит особенность ее эксплуатации.
Принято выделять 4 типа крыш:
- высокие, с углом в 45-60 градусов;
- скатные, с наклоном от 30 до 45 градусов;
- пологие, угол уклона у которых 10-30 градусов;
- плоские. Уклон в 10 градусов и меньше.
На выбор величины этого параметра оказывают влияние, в первую очередь, природные факторы, которые характерны для данной местности.
Ветровая нагрузка
Сильный ветер самое большое давление оказывает на кровли высокие.
Потому что такие кровли из-за большого угла наклона имеют очень большую площадь.
У большой площади поверхности очень высока парусность.
Соответственно, очень велика нагрузка на всю конструкцию стропильной системы.
И если вы решили устраивать именно высокую кровлю с очень большим уклоном, то следует позаботиться и об очень прочном основании.
Однако в районах, где преобладают сильные ветра, небезопасно устраивать и крыши плоские.
При таком типе кровли на нижнюю часть ската будет оказываться повышенное давление при сильном ветре.
И если крепление кровли будет ослабленным, может произойти срыв всей конструкции.
Поэтому в районах, где сильные ветра бывают часто, рекомендуется устраивать скатные кровли с величиной наклона 25 — 30 градусов.Если же сила ветра невелика, то величина уклона крыши может равняться 30-45 градусов.
Нагрузка снеговая
Если в той местности, где строится дом, в холодное время года снегопад обильный, то следует строить кровлю с большим углом уклона.
В этом случае высокая крыша вне конкуренции.
На кровлях с большим уклоном снег не задерживается.
Именно по этой причине во всех северных странах кровли на зданиях очень высокие (Швеция, Финляндия, Норвегия и пр.).
Чем меньше угол уклона кровли, тем дольше выпавший снег будет находиться на скатах.
Тем больший вес будет воздействовать на всю конструкцию.
Если конструкция стропильной системы сделана с большим запасом прочности, то некоторый слой снега на крыше – это неплохо.
Он обеспечивает небольшую дополнительную теплоизоляцию.
Однако, если конструкция стропильной системы сооружения на большую нагрузку не рассчитана, то могут быть большие проблемы.
Выбираем уклон в зависимости от используемого кровельного материала
Прошли те времена, когда для покрытия использовали всего два вида кровельных материалов: черепицу и шифер.
Сегодня кровельных материалов огромное количество!
О размерах шифера плоского листового.
О размерах шифера волнового по ссылке. Также о количестве волн.
Об отливах для крыши здесь. Какие выбрать и как установить.
Каждый материал имеет свои индивидуальные технические характеристики и это при расчете необходимого значения угла наклона обязательно следует учитывать.
Ведь может произойти так, что понравившийся вам материал по своим параметрам просто не подойдет.
Минимальный угол наклона
Существует понятие минимального значения этого параметра.
Для каждого из материалов этот параметр свой.
И если угол наклона, полученный в результате ваших расчетов, окажется меньше, чем минимальная величина для выбранного вами кровельного материала, то использовать его для устройства кровли нельзя.
В дальнейшем может возникнуть очень много проблем, если нарушить это правило:
- для любых штучных наборных кровельных материалов, таких как черепица или шифер, минимальная величина уклона составляет 22 градуса. Именно при таком значении на стыках не скапливается влага и внутрь крыши влага не просачивается;
- угол наклона для рулонных материалов (рубероид, бикрост и пр.) зависит от того, какое вы планируете укладывать количество слоев. Если три слоя, то уклон может составлять 2-5 градусов. Если же два слоя, то его требуется увеличить до 15 градусов;
- производители профнастила рекомендуют при устройстве кровли из этого материала устраивать угол уклона 12 градусов. Профнастил можно использовать и при меньших значениях, но в таком случае необходимо выполнить проклейку стыков листов герметиком;
- для металлической черепицы значение этого параметра равняется 14;
- для ондулина – это величина в 6 градусов;
- минимальный уклон для мягкой черепицы равняется 11 градусам. Но при этом обязательное условие – сплошная обрешетка;
- для мембранных кровельных покрытий не существует жестких требований по минимальному значению этого параметра.
Это о минимальных величинах.
Дам совет – придерживайтесь этих правил.
Чтобы посреди зимы не пришлось всю кровлю перестилать.
Теперь об оптимальных значениях
Если в регионе дожди и снега случаются часто, то оптимальной будет крыша, угол наклона скатов у которой будет составлять 45 — 60 градусов.Ведь с кровли необходимо как можно скорее снимать нагрузку от воды и снега.
Потому что прочность стропильной системы не беспредельна.
А благодаря большому уклону кровли дождь и снег будут сходить максимально быстро.
Если в регионе, где построен дом, постоянно сильные ветра, то с крышей поступают иначе.
При меньшем наклоне снижается ее парусность.
И не возникает запредельных нагрузок на кровельный материал и стропила.
Также не произойдет срывания крыши при резких порывах ветра.
При этом оптимальный угол уклона кровли равняется 9 — 20 градусов.
Очень часто в регионе есть и снега, и ветер.
Например, Оренбургская область.
В таком случае выбирают среднее значение угла наклона.
Как правило, его величина находится в диапазоне 20 — 45 градусов.
Если вы обратите внимание, большинство скатных крыш имеют именно такое его значение.
Рассчитываем его величину
Для односкатной
Поскольку односкатная крыша опирается на стены, имеющие разную высоту, то формирование заданного угла наклона производят, просто поднимая одну из стен.
Проводим вдоль стены перпендикуляр L сд, берущий свое начало в точке, где оканчивается короткая стена и опирающийся на стену, имеющую максимальную дину.
В итоге образуется прямоугольный треугольник.
Для того, чтобы рассчитать длину стороны L bc, надо воспользоваться тригонометрической формулой.
Если длина стены L сд равняется 10 метрам, то, чтобы получить угол наклона 45 градусов, длина стены L bc должна ровняться 14.08 метра.
Для двускатной
Принцип расчета для двускатной крыши похож на предыдущий принцип.
Рассмотрим пример
Катет С – это половина ширины здания.
Катет а – это высота от перекрытия до конька.
Гипотенуза является длиной ската.
Если нам известны любые два параметра, то величину угла наклона можно легко рассчитать с использованием калькулятора.
Если ширина равна 8, а высота – 10 метров, то следует пользоваться формулой:
cos A = c+bШирина с = 8/2 = 4 метра.
В итоге формула выглядит так:
cos A = 4/10 = 0.4
По таблицам Брадиса находим значение угла, которому соответствует данная величина косинуса.
Он равняется 66 градусов.
Для четырехскатной
И снова не обойтись без рулетки и таблиц Брадиса.
Зная несколько параметров, можно без проблем вычислить другие.
В том числе и угол наклона четырехскатной крыши.
Следует помнить о том, что все размеры необходимо снимать максимально точно.
А измерить уклон уже построенной крыши поможет специальный инструмент — уклономер.
Ведь если вы ошибетесь, то углы наклона, длины и площади могут быть не верны.
А значит, вы ошибетесь в количестве требуемого материала или прочность кровли окажется ниже запланированной.
Посмотрите видео об уклоне скатов.
Что еще почитать по теме?
Автор статьи:Сергей Новожилов - эксперт по кровельным материалам с 9-летним опытом практической работы в области инженерных решений в строительстве.
Понравилась статья? Поделись с друзьями в социальных сетях:Вконтакте
Одноклассники
Google+
proroofer.ru
Как рассчитать оптимальный угол наклона крыши?
Каждый потенциальный домовладелец должен знать, как рассчитать угол наклона крыши загородного дома или дачи, ведь от угла наклона зависит не только стоимость кровельного материала и строительных работ, но и сама безопасность проживания. Правильная геометрия кровли позволяет сэкономить на стройматериалах и создать конструкцию, препятствующую накоплению на крыше снеговых шапок и ледяных глыб, обрушение которых может повредить и строению, и домочадцам. Поэтому в данной статье мы приведем методики расчета оптимального угла наклона ската.
1
Разновидности крыш для частного дома – выбираем оптимальный вариантВ жилых домах можно использовать четыре основные разновидности крыш. Односкатный вариант подойдет пристройке или флигелю, но совершенно не смотрится на основном строении. Единственный настоящий плюс данного типа – это минимальный расход кровельного материала, но с безопасностью тут могут быть проблемы. На плоском скате задерживается практически весь выпавший снег, поэтому такие крыши чистят вручную, выбираясь на скат.
Для двускатной крыши не требуется построение сложного каркаса
Щипцовый вариант, построенный на основе двух скатов, позволяет создать безопасную кровлю, с которой будут сходить снеговые шапки любой толщины. Кроме того, двускатная крыша выглядит очень презентабельно и не требует строительства сложного каркаса. Вальмовый вариант и его производные – это четырехскатная конструкция со сложным каркасом и относительно небольшим расходом кровельного материала. Построить такую конструкцию способны далеко не все специалисты – обилие стыков (особенно в мансардном или полувальмовом варианте исполнения) требует больше умения и времени на сборку кровли. Ведь в случае ошибки она будет течь, затапливая жилой дом.
Многощипцовый вариант – это многоскатная конструкция сложной формы. Такой вариант построят лишь опытные кровельщики. На многощипцовую крышу уходит больше стройматериала и времени, что делает этот вариант самым дорогим из возможных. Причем усложненная форма (у такой кровли бывает пять и более скатов) может как украсить, так и перегрузить экстерьер жилища, создавая ощущения избыточной сложности, вызывающей чувство раздражения у людей с тонким архитектурным вкусом.
И если выбирать по соотношению простоты конструкции и проводимых расчетов, объема используемого стройматериала и презентабельности экстерьера, то лучшим вариантом будет щипцовая кровля с двумя скатами. Именно такую конструкцию мы и будем рассматривать, пытаясь понять, как рассчитать угол наклона крыши для загородного дома или дачи.
2
Общие сведения о конструкции крыши – знакомимся с терминологиейПеред вычислением оптимальной геометрии крыши для понимания процесса и применяемой терминологии вы должны ознакомиться с ее конструкцией. Это не отнимет много времени, поскольку выбранный нами вариант состоит из 7 оригинальных элементов:
- 1. Мауэрлата – бревна в основании каркаса, которое укладывают на несущую стену.
- 2. Конька – верхней грани кровли. В нашем случае это не совсем деталь, а место сопряжения скатов кровли.
- 3. Лежня – балки под коньком крыши, укладываемой на одном уровне с мауэрлатом.
- 4. Стойки – вертикальной балки, соединяющей лежень и коньковый прогон (балку под верхней гранью).
- 5. Стропила – балки, опирающейся на мауэрлат и коньковый прогон крыши.
- 6. Обрешетки – чередования продольных реек, укладываемых поверх стропил и образующих основу каркаса для ската крыши.
- 7. Подкоса – балки, укладываемой под прямым углом к стропилу и протянутой до точки сопряжения стойки и лежня.
В основании каркаса лежат бревна, которые размещаются на несущих стенах (мауэрлата)
Общее число элементов зависит от их функционального назначения. Например, лежень у крыши всегда один, а мауэрлата – как минимум два. Число стропил всегда парное и равно количеству подкосов. Ну, а число стоек определяют, разделив сумму стропил на два. Ведь на каждую пару стропильных ног приходится только одна стойка. А теперь о самом главном – вычисляемые нами углы кровли образуются плоскостью основания (горизонталью) и линией стропила, уложенного под углом к мауэрлату.
3
Что влияет на величину угла уклона кровлиТехнически наклон крыши может изменяться в пределах от 0 до 90 градусов. В первом случае у нас получится плоская кровля, а во втором – односкатная (второй уклон должен быть меньше 90°).
Снеговая нагрузка - важный фактор для определения угла наклона крыши
Геометрия крыши с двумя скатами и углами отличается от предельных значений, но не может быть любой, возможное значение уклона стропил определяют под влиянием следующих факторов:
- Ветровой и снеговой нагрузки. Правильный уклон должен помочь сэкономить на строительстве каркаса. Ведь чем выше такая нагрузка, тем больше понадобится стропил, стоек и подкосов.
- Типа кровельного покрытия. Каждая разновидность конструкционного материала кровли накладывает ограничение на минимальное и максимальное значение вычисляемого угла.
- Стоимости строительных материалов – чем меньше уклон, тем дешевле конструкция. Ведь если уклон крыши равен нулю, то площадь ската равна габаритам кровельного перекрытия. А с увеличением уклона растет и площадь ската. И если вы выбрали дорогой стройматериал, то правильный уклон поможет сэкономить на его покупке.
- Габаритов самого строения – высота конька должна соответствовать расстоянию между мауэрлатами. Иначе вы получите искаженные пропорции и нарушите эстетику экстерьера дома.
Причем все упомянутые выше факторы взаимосвязаны, поэтому их рассматривают только в комплексе, когда высчитывают оптимальную геометрию кровли. Как это сделать? Об этом мы поговорим ниже по тексту.
4
Как определить оптимальный уклон – вычисления в градусахОптимальный угол наклона двухскатной крыши не должен приводить к увеличению снеговой и ветровой нагрузки, искажать экстерьер дома и вынуждать покупать больше кровельного и строительного материала. Поэтому для определения его величины мы будем последовательно двигаться по всем упомянутым параметрам, подбирая оптимальный размер для каждого из них. После чего мы вычислим уклон по среднему значению и допустимым пределам для кровельного материала.
Наиболее оптимальный угол наклона двухскатной крыши - около 37 градусов
Для ветровой нагрузки оптимальный уклон – это 0 градусов. В этом случае он не добавляет высоты строению. Поэтому все многоэтажные дома имеют плоскую кровлю. Кроме того, нулевой уклон дает минимальную площадь ската. В этом случае она равна площади перекрытия (потолка или пола). Для снеговой нагрузки оптимальный угол – это 60 градусов. Крыши с такими углами не накапливают снег на скатах, что позволяет не принимать во внимание снеговую нагрузку как таковую. В итоге средний уклон по снегу и ветру равен 30 градусам ((0+60)/2). Эта величина лежит за пороговым значением (25 градусов), позволяющим уменьшать расчётную снеговую нагрузку на 30 процентов и не наращивает нагрузку от ветра.
Оптимальный экстерьер дает соотношение высоты стойки и расстояние между мауэрлатом и лежней в пропорциях 3:4 или 1:1 (в случае с эксплуатируемой кровлей). То есть тангенс угла уклона в данном случае будет равняться 0,75 (3/4) или 1,0 (1/1), что соответствует углам 37 и 45 градусов. Средний угол по экстерьеру и ветровой/снеговой нагрузке равен 37,5 градусам ((30+45)/2), что соответствует оптимальной пропорции 3:4 (соотношение между высотой конька и половиной ширины строения со стороны фронтона).
То есть оптимальный угол ската должен находиться максимально близко к 37 градусам. Причем в заснеженных регионах его можно приблизить к 45 или даже 50°, а в южных областях – уменьшить до 30°. Ведь снеговая и ветровая нагрузка даже в средней полосе России соотносятся в пропорции 4:1. На квадратный метр кровельной конструкции в среднем давит около 200-210 килограмм снега или эквивалент 35-40 килограмм ветра. Поэтому противодействие снегу в наших широтах будет более актуальным.
С точки зрения кровельных материалов угол 37° позволяет использовать при обустройстве крыши такие разновидности, как двухслойный рубероид (толь), оцинковка с фальцами, шпунтованная черепица, шифер.
Как видите, под этот угол можно подобрать материал на любой вкус и кошелек. С позиции рационального использования пространства этот угол выгоден еще и тем, что обустроенная внутри крыши мансарда даст не менее 4 квадратных метров полезной площади на каждый метр длины лежня, а площадь внешнего покрытия будет колебаться в пределах 13 м2 на метр длины конька. То есть 37° будут выгодны еще и с экономической точки зрения.
obustroen.ru
минимальный, оптимальный угол наклона двухскатной крыши
Крыша это один из важных элементов дома. Данный элемент служит для защиты жилища от атмосферных осадков, солнечных лучей и холода. Правильно сконструированная крыша будет надежной защитой дома от снега и дождя. В то время как неправильно сделанная крыша может послужить причиной серьезных проблем, вплоть до разрушения. В рамках этой статьи мы поговорим о том, как расчитать уклон крыши (в качестве примера мы рассмотрим двускатные малоуклонные крыши), чтобы она была наиболее эффективной, по каким критериям стоит определять угол уклона крыши и какие есть минимальные углы наклона для различных кровельных материалов.
По каким критериям подбирается оптимальный угол наклона крыши?
Зависимость длины стропил от угла наклона крыши
Пожалуй, самым главной функцией крыши является защита от снега и дождя. Но как и любое строительное сооружение, крыша должна быть выстроена по определенным правилам, так как имеет свои ограничения. Главными критериями, по которым определяется оптимальный угол наклона двускатной крыши это количество осадков, сила ветров и средняя влажность в месте расположения здания. Так крыши с большим углом наклона превосходно отводят воду, снег и загрязнения, что казалось бы прекрасно. Но если в место постройки дома является сильно ветреным, то высокая крыша может быть опасна. Потому что сильный ветер может её просто сдуть, или сломать крушу и вместе с ней часть дома. В тоже время если в месте расположения дома высокая влажность и большой уровень осадков, то крыша с малым углом наклона будет медленно отводить воду и собирать различные листья, ветки и грязь. Которые будут удерживать влагу. Поэтому для создания оптимальной крыши подбирается такой угол наклона, который бы хорошо отводил воду и не сильно был подвержен воздействию ветра.
Высокие крыши помимо возможно повреждения сильным ветром, также более сильно подвержены выдуванию тепла в зимний период времени. Поэтому высоту крыши нужно подбирать еще с таким расчетом, чтобы тепло не выдувалось через крышу.
Виды двускатных крыш
Обычно выделяют несколько видов крыш. Это «произвольные», малоуклоннные и средние. А теперь давайте разберем каждый из них по отдельности.
Под произвольными крышами подразумевается отсутствие расчета увеличения нагрузки в результате парусности (воздействия ветра), а также учета атмосферных осадков. Такие крыши делают больше исходя из пожеланий хозяина дома. Нередко в подобных крышах размешают комнаты или кладовки.
Средние крыши это идеальное соотношение угла ската крыши как по отношению к влиянию ветра, так к атмосферным осадкам. Данный вид кровли рекомендуется возводить в местах с большим количеством дождей.
Малоуклонная крыша это вид кровли, полностью направленный на снижение влияния ветра. Они могут быть установлены в любом регионе, так как имеют такой критерий как минимальный уклон крыши, который индивидуален для каждого материала. Данный показатель служит для того чтобы малоуклонные крыши справлялись с дождями, не сильно страдали от загрязнения и при этом почти не были подвержены влиянию ветра.
Малоуклонные крыши по своим водоотводящим качествам не сильно уступают нормальным. Но на них тратиться меньшее количество материалов. Поэтому с экономической позиции такой вид крыш очень выгоден.
Способы измерения угла наклона
На сегодняшний день принято измерять угол ската крыши при помощи двух систем, а именно непосредственно сам угол или в процентном соотношении. Для того чтобы правильно подобрать угол можно использовать любую из систем. Чтобы узнать градус можно измерить саму крышу или её модель на бумаге. Или также при установке крыши можно закладывать нужный градус. Для того чтобы узнать угол в процентном соотношения берется высота конька и делиться на половину ширины здания. А после все умножается на 100%. В процентном соотношении 1 градус будет равняться 1,7% а 45 градусов 100%.
Почему минимальный угол наклона от одного материала к другому сильно отличается?
Угол ската крыши при использовании профнастила
У каждого из видов кровли есть свои плюсы и недостатки. Но цифры минимального угла наклона отнюдь взяты не с потолка. Минимальный угол ската крыши рассчитывался исходя из поведения отдельных материалов и влияния окружающей среды. Так допустим шифер, имеет очень большой минимальный угол ската. Это обусловлено тем фактом, что при «низком» расположение листов шифера образуется сильное влияние ветра, который загоняет влагу под шифер. И в результате чего конструкция кровли начинает отсыревать да и сам шифер рушиться. Так как из под шифера влага будет испаряться гораздо дольше, чем на открытом воздухе.
Если у дома уровень наклона кровли ниже допустимого и нет специальных мер которые бы предотвращали попадание влаги. То скорее всего такое жилище будет очень влажным. А влажные дома это рассадник плесени, паразитов и гнилостных бактерий. Дом построенный по неправильным технологиям может быть опасным для здоровья.
Минимальные углы наклона различных кровельных материалов
Теперь давайте рассмотрим различные минимальные углы наклона. Применимые для различных материалов. И начнем с самых больших показателей.
- Черепица или шифер. Данный вид кровли обладает наибольшим углом минимально наклона и составляет он 22° . Если есть подобная двускатная крыша, угол наклона которой меньше это цифры, то скорее всего ветер будет задувать воду и влагу под саму крышу в местах стыков.
- Металлочерепица. Для этого материала минимальный угол наклона гораздо меньше чем для черепицы и составляет всего 14°. И хотя ветер не задувает под металлочерепицу влагу и воду, но он может погнуть данный кровельный материал (или сорвать). Это происходит вследствие того факта что уменьшение угла наклона увеличивает подкровельный вентиляционный зазор. Поэтому сильный ветер, заходя «снизу» кровли может обладать поистине ужасающей силой.
- Профнастил. В случае использования профнастила минимальный угол ската равняется 12°. Правда в дополнение для этого материала, при таком малом угле, рекомендуется все стыки обязательно промазать герметикам.
- Ондулин. Минимальный угол малоуклонной крыши выполненной из данного вида кровли составляет всего 6°. Ондулин является одним из самых надежных видов кровли применимых для малоуклонных крыш. Поэтому если вы собираетесь возвести подобную крышу с небольшим уклоном, то присмотритесь к этому материалу.
- Рулонные покрытия. Данный вид кровли имеет различные цифры минимально угла наклона начиная от 5° и до 15°. Все зависит от количества слоев крыши. Если используется 3-4 слоя, то возможен угол ската крыши 5°. Если от 1 до 2, то от 10° до 15°.
Несколько рекомендаций по возведению малоуклонных крыш
Все приведенные цифры носят исключительно рекомендательный характер. Т.е. если человек решает сделать угол еще меньше, то ничего страшного не произойдет. Особенно в случаях, когда поимо основного материала кровли еще и применяется дополнительная не пропускающая воду нижняя кровля. Допустим из тех же материалов на основе битума (толь, рубероид). Данный вариант не слишком дорогой с экономической точки зрения и помогает сделать крыши с еще более меньшим минимальным углом ската.
Крыша с наклоном ската немного выше минимального
Некоторые специалисты наоборот рекомендуют делать кровлю имеющую угол ската выше минимальных значений на несколько градусов. Объясняют они это тем, что низкие крыши с углом чуть больше минимального почти не чего не теряют по запасу прочности. Но приобретают более качественный эстетический вид и лучше отводят воду.
Также хотелось бы еще рассказать об одном важном моменте, который периодически забывают строители. А именно планирование водостока, в который должна стекать вода с крыши. Если вы не подумаете об этом заранее, то после сооружения крыши может возникнуть ряд затруднений связанных с отведением воды.
Как вывод из всего вышеописанного можно понять, что малоуклонные крыши довольно полезная вещь, поскольку они имеют ряд серьезных плюсов по сравнению с другими видами крыш (таких как отсутствие парусности, экономичность, эстетичность). И хотя у них есть определенный минимальный угол уклона, который зависит от материала, из которого они изготовлены, но при желании его можно изменить, применив дополнительные средства защиты от воды. И хотя это потребует дополнительных затрат, если есть подобная техническая задача, то она становиться реализуема, ведь не везде и всегда можно применять высокие крыши.
Оцените статью: Поделитесь с друзьями!roof-tops.ru
Минимальный и оптимальный угол наклона крыши — какой он?
Январь 23, 2017
Любой дом венчается крышей – одной из главных конструкций здания, защищающей его внутренние помещения от дождя и снега. Одним из главных критериев любой кровли является крутизна скатов. Так как плоская крыша распространена преимущественно только в многоэтажном жилом и промышленном строительстве, то этот вопрос особо актуален для владельцев частных домов и коттеджей.
Рассмотрим, как определить угол наклона скатной крыши и его связь с проектированием всей кровельной конструкции.
От чего зависит крутизна крыши?
Угол наклона кровли прямым образом влияет на ее эксплуатационные характеристики. В строительстве выделяют 4 вида кровельных конструкций:
- Крутые с уклоном 45-60°;
- Скатные – 30-45°;
- Пологие – 10-30°;
- Плоские с уклоном менее 10°.
Определение данной величины зависит от ряда факторов:
- Воздействие ветра. Наибольшее давление ветер оказывает на крутые кровли, так как они имеют наибольшую парусность из-за своей большой площади поверхности. При обустройстве подобной конструкции важно особое внимание уделить прочности стропильной системы.
В районах с большой ветровой нагрузкой также опасно устраивать плоские и пологие кровли: при слабом креплении конструкции может произойти ее срыв. Таким образом, в районах с сильными ветрами рекомендованный угол ската крыши находится в диапазоне 25-30°.
- Снеговая нагрузка. В районах, где в холодное время года выпадает значительное количество снега, крутая кровля наоборот имеет преимущества. Снег на ней не накапливается. При меньшем угле снег будет дольше лежать на кровле, создавая дополнительную нагрузку на стропильную систему.
Не стоит обустраивать именно крутую крышу: некоторое количество снега, задержавшегося на кровле в зимний период, имеет полезное свойство удерживать тепло. Однако важно рассчитать нагрузку, оказываемую снежной шапкой на конструкцию, чтобы не допустить ее обрушения.
- Кровельный материал. Каждый тип кровли имеет свои ограничения по углу наклона скатов. Если планируется использовать какой-то определенный кровельный материал, то важно еще на этапе проектирования соотнести желаемый наклон кровли с его техническими характеристиками.
- Размер мансарды. Угол крыши прямым образом влияет на размер комнаты под ней. Чем круче крыша и выше конек – тем просторнее мансарда и наоборот. Планируя комнату под кровлей нельзя забывать о рисках, неизбежно связанных с крутой конструкцией, и ее дороговизной по сравнению с возведением более пологих кровель. На помощь в данной ситуации может прийти ломаный тип, который позволяет сохранить максимальный объем для обустройства комнаты, сэкономив на высоте конька.
Минимальный угол наклона
Такое понятие, как минимальный угол наклона крыши, находится во взаимосвязи с используемым кровельным материалом. Все кровли снабжены техническими характеристиками, в которых, помимо прочего, четко указаны пределы скатности для использования. Нарушать эти правила нельзя, так как в этом случае кровельный материал не сохранит своих изначальных функций и преимуществ.
Рассмотрим основные кровельные покрытия и минимальные углы для них:
- Штучные кровельные материалы (шифер, черепица) укладываются на кровли с уклоном от 22°. Такой показатель связан с тем, что в этом случае на стыках кровельных элементов не скапливается вода и, соответственно, не может просочиться под них;
- В работе с рулонными материалами типа рубероид важно заранее определить с числом слоев. Если планируется настелить 2 слоя, то угол кровли должен быть не менее 15°, при укладке 3 слоев эта величина может быть снижена до 2-5°;
- Профнастил монтируется при уклоне от 12°. Меньшее значение потребует обработку всех стыков герметиком;
- Металлочерепица стелется при значении от 14°;
- Ондулин – от 6°;
- Мягкая черепица может быть настелена на кровлю уклона 11° при наличии сплошной обрешетки;
- Мембранные кровельные материалы – единственные, минимальный порог для которых не обозначен. Они с успехом могут применяться на плоских крышах.
Следование вышеизложенным правилам чрезвычайно важно, так как даже незначительное их нарушение обернется разрушением кровли и, возможно, повреждением стропильной системы.
Расчет угла наклона
Кроме минимального угла, есть такое понятие, как оптимальный угол наклона. При нем крыша подвергается минимальным возможным нагрузкам со стороны ветра, снега и т. д. Приведем примеры подобных оптимальных значений:
- В областях с частыми осадками в виде дождя и снега оптимально строить кровлю крутизной 45-60°, так как она быстрее избавляется от осадков, что минимизирует нагрузку на стропильную систему;
- Если крыша возводится в ветреном регионе, то хорошо будет разместить угол ее наклона в промежуток 9-20°. Она не будет играть роль паруса, ловя пролетающий ветер, но и не опрокинется его резкими порывами;
- В областях, где и ветер, и снег бывают регулярно, обращаются к средним значениям в 20-45°. Этот диапазон можно назвать универсальным для скатных конструкций.
Самостоятельное вычисление угла скатов сводится к несложному геометрическому процессу, в основе которого лежит треугольник. Его катеты – высота конька и половина ширины дома, гипотенуза – один из скатов. А угол между гипотенузой и катетом – искомая величина крутизны.
Угол кровли находится в прямой связи с высотой конька. Возможно два варианта расчета этих величин:
- Известна высота крыши. Если возникает желание обустроить под кровлей просторную жилую комнату с приемлемой высотой потолка, то высота конька может быть определена заранее. Имея известные два катета, несложно узнать величину искомого угла.
Примем следующие обозначения:
- H – высота конька;
- L – ширина половины дома;
- α – искомый угол.
Находим тангенс нужного угла по формуле:
tg α = H / L
Величину угла по полученному значению узнаем из специализированной таблицы тангенсов.
- Заранее определен угол наклона. При желании использовать определенный кровельный материал или в связи с погодными условиями в регионе уклон кровли может быть определен заранее. По его значению можно определить высоту конька дома и проверить – возможно ли создание под этой кровлей жилой комнаты. Для обустройства помещения высота конька должна быть не менее 2,5 м.
Оставляем условные обозначения из предыдущего примера и подставляем известные величины в следующее уравнение:
H = L * tg α
Таким образом, процесс вычисления угла наклона значительно проще и быстрее, чем анализ всех совокупностей для определения его оптимального значения для конкретного региона и здания.
Заключение
В проектировании кровли нахождение оптимального угла наклона имеет важное значение. Данный параметр зависит от верной оценки погодных условий, выбора кровельного материала, желания создать жилое помещение. Его верное определение — залог долгой и успешной службы крыши в любых погодных условиях.
stroicod.ru
Как рассчитать угол наклона крыши с примерами
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
Содержание статьи
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.
| Асбоцементный шифер и ондулин | 6° |
| Цементно-песчаная и керамическая черепица | 10° |
| Гибкая битумная черепица | 12° |
| Металлочерепица | 6° |
| Асбо-цементные или сланцевые плиты | 27° |
| Стальные оцинкованные, медные, цинк-титановые листы | 17° |
| Профнастил | 6° |
Минимальные углы прописаны в ГОСТе (смотрите таблицу выше), но часто производители дают свои рекомендации, так что желательно определиться с конкретной маркой еще на стадии проектирования.
Чаще угол ската крыши часто определяют исходя из того, как сделаны они у соседей. С практической точки зрения это правильно — условия у близлежащих домов аналогичны, и, если соседские крыши стоят хорошо, не текут, можно взять за основу их параметры. Если же по соседству нет крыш с тем кровельным материалом, который вы планируете использовать, можно начать расчеты со средних значений. Они приведены в следующей таблице.
| Кровля из толя с посыпкой | 3°/30° | 4°-10° |
| Двухслойная толевая | 4°/50° | 6°-12° |
| Цинковая с двойными стоячими фальцами | 3°/90° | 5°-30° |
| Шпунтованная черепица с 4-мя желобками | 18°/50° | 22°-45° |
| Голландская черепица | 40°/60° | 45° |
| Обычная керамическая черепица | 20°/33° | 22° |
| Профнастил и металлочерепица | 18°/35° | 25° |
| Асбоцементный шифер | 5°/90° | 30° |
| Искусственный шифер | 20°/90° | 25°-45° |
| Солома или камыш | 45°/80° | 60°-70° |
Как видите, в графе «как делают» в большинстве случаев есть солидный диапазон. Так что имеется возможность варьировать внешний вид здания даже с одинаковой крышей. Ведь кроме практической роли крыша еще и украшение. И при выборе угла ее наклона немаловажную роль играет эстетическая составляющая. Сделать это проще в программах, дающих возможность отобразить объект в объемном изображении. Если воспользоваться этой методикой, то рассчитать угол наклона крыши в данном случае — выбрать его из определенного диапазона.
Влияние климатических факторов
На угол наклона кровли влияет количество снега, выпадающее за зиму в конкретном регионе. Также при проектировании учитываются ветровые нагрузки.
Карта снеговых нагрузок РФ
Все более-менее просто. По данным многолетних наблюдений вся территория РФ разделена на зоны с одинаковой снеговой и ветровой нагрузкой. Эти зоны нанесены на карты, закрашены разными цветами, так что ориентироваться несложно. По карте определяете местоположение дома, находите зону, по ней — значение ветровой и снеговой нагрузки.
Расчет снеговых нагрузок
На карте снеговых нагрузок стоит две цифры. Первая используется при расчете прочности конструкции (наш случай), вторая — при определении допустимого прогиба балок. Еще раз: при расчете угла наклона кровли пользуемся первой цифрой.
Основная задача расчета снеговых нагрузок — учесть планируемый уклон кровли. Чем круче скат, тем меньшее количество снега может на нем удержаться, соответственно, меньшее сечение стропил или больший шаг их установки потребуется. Для учета этого параметра вводятся поправочные коэффициенты:
- угол наклона менее 25° — коэффициент 1;
- от 25° до 60° — 0,7;
- на крышах с уклоном более 60° снеговые нагрузки не учитываются — снег не удерживается на них в достаточных количествах.
Как видим из списка коэффициентов, изменяется значение только на крышах с углом наклона 25° — 60°. Для остальных это действие смысла не имеет. Итак, чтобы определить действительную снеговую нагрузку на планируемую крышу, берем значение, найденное по карте, умножаем на коэффициент.
И все это крыша должна выдержать
Например, рассчитываем снеговую нагрузку для дома в Нижнем Новгороде, угол уклона кровли — 45°. По карте это 4-ая зона, со средней снеговой нагрузкой 240 кг/м2. Крыша с таким скатом требует корректировки — найденное значение умножаем на 0,7. Получаем 240 кг/м2 * 0,7 = 167 кг/м2. Это — только часть расчета угла наклона крыши.
Расчет ветровых нагрузок
Влияние снега высчитать просто — чем больше снега в регионе, тем больше возможные нагрузки. Предсказать поведение ветра намного сложнее. Можно только ориентироваться на преобладающие ветра, местоположение дома и его высоту. Эти данные при расчете угла наклона кровли учитываются при помощи коэффициентов.
Карта ветровых нагрузок РФ
Положение дома относительно роза ветров имеет большое значение. Если дом стоит между более высокими зданиями, ветровые нагрузки будут меньше, чем в том случае, когда он находится на открытой местности. Все дома по типу расположения делят на три группы:
- Зона «А». Дома, находящиеся на открытой местности — в степи, пустыне, тундре, на берегах рек, озер, морей и т.п.
- Зона «Б». Дома находятся в лесистой местности, в небольших городках и поселках, с препятствием для ветра высотой не более 10 м.
- Зона «В». Здания, которые находятся в районах плотной застройки, высотой не менее 25 м.
Дом считается принадлежащим к данной зоне, если указанное окружение находится на расстоянии не менее 30-кратной высоты дома. Например, высота дома 3,3 метра. Если на расстоянии 99 метров (3,3 м * 30 = 99 м) находятся только небольшие одноэтажные дома или деревья, он считается принадлежащим к зоне «Б» (даже если территориально находится в крупном городе).
В зависимости от зоны, вводятся коэффициенты, учитывающие высоту здания (приведены в таблице). Потом их используют при расчете ветровой нагрузки на крышу дома.
| менее 5 метров | 0,75 | 0,5 | 0,4 |
| от 5 м до 10 м | 1,0 | 0,65 | 0,4 |
| от 10 м до 20 м | 1,25 | 0,85 | 0,55 |
Например, рассчитаем ветровую нагрузку для Нижнего Новгорода, одноэтажный дом находится в частном секторе — относится к группе «Б». По карте находим зону ветровых нагрузок — 1, ветровая нагрузка для нее 32 кг/м2. В таблице находим коэффициент (для зданий ниже 5 метров), он равен 0,5. Перемножаем: 32 кг/м2 * 0,5 = 16 кг/м2.
Но это еще не все. Надо еще учесть аэродинамические составляющие ветра (при определенных условиях он стремиться сорвать крышу). В зависимости от направления ветра и его воздействия кровлю, ее делят на зоны. В каждой из них возникают разные нагрузки. В принципе, в каждой зоне можно ставить стропила разного размера, но так не делают — это неоправданно. Для упрощения расчетов рекомендуют брать показатели из самых нагруженных зон G и H (смотрите таблицы).
Коэффициенты для учета аэродинамической составляющей ветровой нагрузки
Найденные коэффициенты применяют к рассчитанной выше ветровой нагрузке. Если коэффициента два — с отрицательной и положительной составляющей, считается оба значения, а потом они суммируются.
Найденные значения ветровых и снеговых нагрузок являются основой для расчета сечения стропильных ног и шага их установки, но не только. Суммарная нагрузка (вес конструкции кровли + снеговая + ветровая) не должна превышать 300 кг/м2. Если после всех расчетов сумма у вас получилась больше, надо или выбирать более легкие кровельные материалы, или уменьшать угол наклона кровли.
Итак, выводы. Рассчитать угол наклона крыши — это, Скорее, выбрать один из возможных вариантов. Важно только чтобы выбор этот оказался правильным.
stroychik.ru
