Расчет угла наклона
Приняв во внимание все вышеперечисленные факторы, следует определиться с тем, какой угол наклона будет оптимальным для конкретной ситуации. В первую очередь, собираясь построить дом нужно посмотреть, какой угол наклона крыши у соседей, ведь климатические особенности на одной территории одинаковые
Также важно определить, как будет использоваться чердачное помещение. Если нужно создать еще одну или несколько жилых комнат, тогда высота крыши будет большей, чем минимально допустимая
Существует несколько видов крыш из профлиста:
- Малоуклонные (14° и меньше). Вертикальный нахлест материала составляет 20 см, а стык выполняется в три волны.
- Среднеуклонные (15-30°). Нахлест по вертикали делается в 15-20 см и перекрытие в 1 или 2 волны.
- Крутоуклонные (30° и выше). Минимальный нахлест — 10-15 см, а перекрытие — в одну волну.
Как видно, уклон крыши влияет также и на расход кровельного материала. Если учесть все строительные нормы и правила, а также правильно определить снеговые и ветровые нагрузки, можно создать оптимальный угол наклона кровли для строящегося здания.
О факторах, влияющих на расчет угла ската крыши
Крыши, как уже писалось на нашем сайте, имеют разную форму и количество скатов. Они бывают одно-, двух- и четырехскатными. Угол наклона крыши зависит от количества скатов на вашем доме.
Строительные работы по монтажу кровли могут приостановиться, если заранее не решить, из какого материала вы собираетесь делать финишное покрытие и какой угол наклона кровли
Необходимо помнить, что эти два понятия тесно переплетаются, поскольку вид предлагаемого кровельного материала будет приниматься во внимание при расчете угла наклона любой скатной крыши
Остановимся на факторах, которые принимаются во внимание, когда делают расчет угла наклона крыши. К примеру, выбирая угол наклона односкатной крыши в пределах 9-20 градусов, нужно будет учесть такие факторы, как. К примеру, выбирая угол наклона односкатной крыши в пределах 9-20 градусов, нужно будет учесть такие факторы, как
К примеру, выбирая угол наклона односкатной крыши в пределах 9-20 градусов, нужно будет учесть такие факторы, как
- материал финишного покрытия;
- существующие климатические условия;
- функциональное назначение постройки.
В случае, когда крыша будет иметь два и более ската, то во внимание будут приниматься не только вышеперечисленные факторы и район, в котором будет вестись строительство дома. Нужно будет учесть, для каких целей устраивается чердачное помещение. Если оно предусмотрено не для жилья, а должно использоваться для хранения временно неиспользуемых вещей и предметов, то не стоит устраивать для этих целей большое помещение (речь идет о высоте потолка)
Когда же хозяева планируют сделать из чердака жилое помещение в виде мансарды, то возникает необходимость в устройстве хорошей крыши со значительным уклоном
Если оно предусмотрено не для жилья, а должно использоваться для хранения временно неиспользуемых вещей и предметов, то не стоит устраивать для этих целей большое помещение (речь идет о высоте потолка). Когда же хозяева планируют сделать из чердака жилое помещение в виде мансарды, то возникает необходимость в устройстве хорошей крыши со значительным уклоном.
В тех регионах, где не редкость сильные ветра, делают минимальный уклон кровли. Поэтому на нее приходится не такое сильное воздействие ветра. Делать крыши без уклона также не рекомендуется. Такие покрытия можно устраивать в регионах с большим числом солнечных дней и маленькой вероятностью осадков.
Сопротивление ветру при высокой крыше значительно больше, чем при низкой. Однако при очень маленьком уклоне существует вероятность, что ветер может сорвать финишное покрытие. Получается, что при сильно крутых кровлях существует такая же опасность, что и при кровлях совсем не имеющих наклона. Рекомендуется поэтому выбирать следующие наклоны кровель – при несильных ветрах он может иметь величину от 35 до 40 градусов, при сильных ветрах оптимальный угол ската крыши составляет 15-25 градусов.
Принимая во внимание все вышеописанное, величина угла наклона крыши рассчитывается, ориентируясь на диапазон от 9 до 60 градусов. Проектировщики, как правило, производят соответствующие расчеты и обычно останавливаются на значениях, которые составляют от 20 градусов до 45. Чем привлекателен такой угол наклона крыши? Тем, что можно пользоваться любым кровельным материалом – металлочерепицей, профнастилом, шифером и т.д
Тем не менее, каждый материал для финишного покрытия отличается своими требованиями, которые учитываются при устройстве конструкции крыши
Чем привлекателен такой угол наклона крыши? Тем, что можно пользоваться любым кровельным материалом – металлочерепицей, профнастилом, шифером и т.д. Тем не менее, каждый материал для финишного покрытия отличается своими требованиями, которые учитываются при устройстве конструкции крыши.
- Использование наплавляемых материалов наиболее подходит, когда кровля имеет уклон 0-25% . Когда уклон составляет 0-10%, то материал необходимо укладывать в три слоя. Если значение угла наклона находится в пределах 10-25%, можно обойтись одним слоем, но материал должен иметь посыпку.
- Асбоцементными волнистыми листами (шифером) покрывают крыши, имеющие уклон кровли до 28%.
- Черепица применяется, когда крыша имеет уклон не меньше 33%.
- Стальное покрытие укладывают на кровле с углом наклона менее 29%.
Расход материала напрямую зависит от уклона крыши. Чем он больше, тем больше расход финишного материала. Как следствие, плоская крыша в этом отношении будет стоить дешевле, чем кровля, имеющая угол наклона в 45 градусов.
Если вам известна величина уклона крыши, то рассчитать количество необходимого материала не составляет труда. То же можно сказать и о высоте кровельной конструкции.
Остановимся на каждом конкретном виде кровельного покрытия.
Как произвести необходимые измерения
Схема устройства крыши, покрытой профилированным листом.
Для того чтобы измерить угол наклона крыши, можно воспользоваться, например, обычным пузырьковым строительным уровнем, если в нем 3 колбы: для измерения горизонтали, вертикали и для измерения углов.
Еще проще измерить угол цифровым лазерным уровнем — уклономером. Этот инструмент состоит из обычного строительного уровня с лазерным указателем. Для крепления на металлическую поверхность цифровой уровень обычно имеет магнит. Угол наклона показывается в градусах или в миллиметрах на м, результат измерений отображается на жидкокристаллическом дисплее.
Уклономер может быть механическим, в этом случае угол измеряется по линейно-круговой шкале. Измерить угол на расстоянии можно при помощи лазерного уровня, средняя дальность действия таких уровней 20 м.
Но самый доступный способ, чтобы посчитать угол наклона крыши, — это воспользоваться простыми тригонометрическими формулами из курса средней школы. Для двускатной крыши длина ската будет являться гипотенузой в прямоугольном треугольнике, катетами которого будут высота конька и половина ширины ее основания. Для односкатной это будет ширина основания крыши и разница в высоте противоположных стен дома. Если крыша более сложной конфигурации, вычисление производится отдельно для каждого участка крыши. Вся крыша разбивается на участки, где плоскость ската прямолинейна, находится высота такого участка и длина его проекции на основание.
Отношение противолежащего катета к гипотенузе даст нам синус угла наклона. По его значению, используя таблицы Брадиса, находим величину угла. Данные для вычислений проще всего взять из чертежа в проекте. Но на всякий случай не помешает проверить длину ската шнуркой, не лишним будет замерить и его диагонали, чтобы кровля получилась ровной.
http://masterprofnastila.ru/youtu.be/h9LHee0kXsk
Примеры вычислений для разных функций
Таблица расчета минимального угла наклона крыши для различных вариантов кровли.
Для вычисления угла с успехом можно использовать и другие тригонометрические функции: cos, tg или ctg искомого угла, если вспомнить, что tg A=sin A/cos A, ctg A=1/tg A. А также о том, что синус — это отношение противолежащего катета к гипотенузе, косинус — отношение к гипотенузе прилежащего катета, а тангенс — отношение противолежащего катета к прилежащему.
Для примера возьмем односкатную крышу, где одна стена выше другой на 3 м, а ширина основания крыши 4 м. Чтобы найти угол наклона крыши, необязательно искать длину ее ската, проще воспользоваться функцией tg. В данном примере tg A = 3/4 = 0,75. Находим по таблицам Брадиса arctg (0,7508) =36° 54’, минус поправка 2’, итого примерно 36° 52’.
Для проверки найдем по тем же таблицам sin этого угла. sin (36° 52’) = 0,599, т.е. округленно 0,6.
Проверим значение, посчитав длину ската по теореме Пифагора, она равна √(9+16) = √25 = 5 м.
Теперь найдем ее, разделив высоту 3 м на sin (36° 52’), получим 5,008. Если бы сразу округлили значение синуса до 0,6, получилось бы ровно 5 м. При других значениях погрешности могут быть намного больше, но это погрешности не в градусах, а в минутах.
Следует помнить, что углы могут измеряться не только в градусах, но и в процентах. Их соотношение тоже определятся таблицами. За 100% принимается 45°, 1° = 1,7%.
http://masterprofnastila.ru/youtu.be/4hbDOJXQYKc
Не так важно, какой способ вычислений выбрать. Рассчитав угол наклона крыши, вы сможете выбрать правильный тип гидроизоляции, например, в некоторых случаях подходят только полимерные мембраны
Правильно рассчитать шаг обрешетки, допустимую нагрузку на каркас крыши из профнастила под снегом, выбрать наиболее подходящий тип профлиста для кровли, — все это можно сделать, если известен угол ее наклона.
Нагрузка от кровли
На силовую конструкцию крыши существенное влияние оказывает ее собственный вес. И в данном пункте подробно рассмотрено влияние на нагрузку от кровли таких постоянных составляющих, как кровельный материал, теплоизоляционный слой и внутренняя отделка.
Для покрытия скатных крыш могут применяться следующие материалы:
- Металлочерепица.
- Керамическая черепица.
- Цементно-песчаная черепица.
- Мягкая битумная черепица.
- Оцинкованная сталь с фальцами.
- Волнистые асбестоцементные листы (шифер).
- Волнистые битумные листы (ондулин).
- Гонт (дранка).
У каждого вида кровельного материала свой вес из расчета на квадратный метр. С учетом веса и конструкционных особенностей материала подбирается оптимальный и допустимый угол наклона крыши.
Чем плотнее материал и герметичнее способ его укладки, тем меньше может быть уклон крыши и наоборот — чем мельче размеры (например черепица), тем круче должна быть крыша. Также существует зависимость, в которой с увеличением веса кровли увеличивается и угол наклона стропильной системы.
Рассмотрим рекомендуемые уклоны скатных крыш в зависимости от массы кровельного материала:
| Кровельный материал | Уклон крыши | Масса 1 м²⁄кг |
| Асбестоцементный волнистый шифер толщиной до 5 мм | от 1 : 10 до 1 : 2 | 10 — 11 |
| Асбестоцементный волнистый шифер толщиной свыше 5 мм | от 1 : 5 до 1 : 1 | 11 — 13 |
| Волнистые битумные листы (ондулин) | от 1 : 10 и более | 4 |
| Мягкая битумная черепица | от 1 : 10 и более | 8 — 15 |
| Оцинкованная сталь с одинарными фальцами | от 1 : 4 и более | 3 — 6,5 |
| Оцинкованная сталь с двойными фальцами | от 1 : 5 и более | 3 — 6,5 |
| Керамическая черепица | от 1 : 5 до 1 : 0,5 | 50 — 60 |
| Цементная черепица | от 1 : 5 до 1 : 0,5 | 45 — 70 |
| Металлочерепица | от 1 : 5 и более | 3,6 — 5,5 |
Угол ската крыши может выражаться как в градусах, так и в процентах и дробью (отношение высоты крыши к пролету). Измерить угол ската смонтированной крыши можно при помощи специального инструмента (уклономер, транспортир, строительные уровни с поворотными линейками, лазерные измерители). Когда же речь идет о создании новой кровли, то для определения и задания нужного уклона удобно пользоваться дробным отношением высоты конька к длине пролета.
Следующая схема с указанием кровельных материалов наглядно показывает уклон крыши как в градусах, так и в отношении высоты к пролету:
| 1) Стружка, гонт, щепа. |  |
| 2) Черепица, асбестоцементные и битумные плитки, сланцевые плитки. | |
| 3) Рулонные материалы четырехслойных кровель с защитным слоем гравия, втопленного в горячую мастику, а также лотки ендов таких же кровель. | |
| 4) Рулонные материалы трехслойных кровель с защитным слоем гравия, втопленного в горячую мастику. | |
| 5) Рулонные материалы трехслойных кровель без защитного слоя. | |
| 6) Рулонные материалы для двухслойных кровель, наклеиваемые на горячих и холодных мастиках, металлочерепица. | |
| 7) Волнистые асбестоцементные листы унифицированного профиля. | |
| 8) Черепица. | |
| 9) Асбестоцементные листы усиленного профиля. | |
| 10) Листовая сталь. | |
| 11) Асбестоцементные листы обыкновенного профиля. | |
| h — высота конька. | |
| l ⁄ 2 — расстояние по горизонтали (проекция) от конька до карнизного свеса. |
Если помещения под крышей планируется делать жилыми, то в состав кровельного пирога добавляется слой утеплителя. И нагрузка от утеплителя рассчитываются исходя из его толщины и удельного веса.
Таблица удельного веса разных видов утеплителя:
| Вид утеплителя | Показатели удельного веса (плотности), кг ⁄ м³ | |
| минимальный | максимальный | |
| Минеральная вата | 50 | 200 |
| Пенопласт | 100 | 150 |
| Экструдированный пенополистирол | 28 | 60 |
| Пеноизол | 10 | 10 |
| Вспененный полиэтилен | 24 | 60 |
| Пеностекло | 100 | 400 |
Нагрузку оказывает и отделка внутренней части мансардной крыши. В зависимости от применяемого материала (гипсокартон, фанера, вагонка) меняется и вес обшивки, воздействующей на стропильную систему.
Для расчета нагрузки от обшивки внутренней части кровельного пирога необходимо объемный вес используемого материала умножить на его толщину. В качестве примера рассмотрим обшивку крыши изнутри влагостойкими гипсокартонными листами толщиной 12,5 мм (0,0125 м). Объемный вес гипсокартона 850 кг ⁄ м³ умножаем на 0,0125 м и получаем значение 10,6 кг ⁄ м².
Как крыть крышу шифером?
После монтажа покрытия своими руками следует установить специальные коньковые элементы из асбоцемента, обустроить все примыкания и стыки, обеспечив надежную гидроизоляцию.
Правила безопасности и сохранение целостности шифера
Ходить по смонтированному покрытию следует аккуратно. Чтобы свободно ходить по шиферной крыше при ее ремонте или обслуживании необходимо положить деревянные трапы для распределения нагрузки.
Соблюдение техники безопасности подразумевает использование защитных средств при работе с асбоцементным материалом: при сверлении и резке шиферных листов правильно пользоваться респиратором, чтобы защитить дыхательные пути от вредной пыли.
Самый маленький угол наклона скатов
Согласно условиям СНиП, если длина ската формирует 6 метров, минимально возможный угол уклона крыши из металлической черепицы – 14 градусов. Данный показатель рассчитан на основе средних признаков надежности материала, его способности сопротивляться большим нагрузкам. Но при проектировке системы кровли необходимо посмотреть на советы изготовителя подобранного материала для кровельных работ.
Как правило изготовители показывают, что самый маленький уклон для металлической черепицы обязан составить 12 градусов. Отдельные компании выпускают материал, подходящий для установки на кровлях с уклоном скатов в 11 градусов. Изминение данного показателя в меньшую сторону возможным стало благодаря улучшения технических параметров ряда моделей металлической черепицы: она владеет высокой жесткостью и наделена более гладеньким и скользким покрытием.
Необходимо подчеркнуть, что крышу из металлочерепицы с небольшим углом наклона можно применять только в конкретных условиях климата, другими словами, в регионах, где не падает снега и большого количества дождя. Небольшой угол уклона дает возможность кровле отлично сопротивляться нагрузкам ветра, но существенно повышает снеговые нагрузки, потому что снег не скатывается под своей тяжестью.
Крыша из металлической черепицы с небольшим углом наклона лучше всего важна в территории, для какой свойственно огромное количество солнечных деньков в году. Кровля такого типа имеет меньшую територию, благодаря чему греется намного меньше, а это благотворно проявляется на микроклимате в середине дома. Самый маленький угол уклона предоставляет возможность сэкономить собственные финансы на материале для строительства системы стропил и укладыванию кровельного пирога, потому что их требуется поменьше, чем при сооружении более крутой кровли.
Металлочерепичная кровля с небольшим углом наклона скатов – удобный и выгодный способ благоустройства для южных регионов с маленьким числом среднегодовых осадков.
Если уклон для металлической черепицы будет составлять поменьше установленного изготовителем, это приводит к тому, что покрытие для кровли не может обеспечить прекрасную защиту строения от влажности. Плюс к этому, в регионах с крепкими снегопадами появляется риск падения такой металлочерепичной кровли.
Подбор благоприятного уклона кровли
Чем больше угол ската, тем больше площадь плоскости кровли. Крыша с более крутыми скатами не держит снег и воду на собственной плоскости, осадки с полной отдачей скатываются вниз. Но у большой кровли становится больше парусность, также, при ее сооружении требуется истратить приличное количество материала для кровли и стропильной системы.
Чем выше и круче кровля, тем дорогостоящее обойдется ее строительство и тяжелее монтаж.
Нужно принимать к сведенью, что из-за высокой парусности больших кровель, металлочерепичные крыши с большим углом уклона не рекомендуют возводить в регионах с крепкими ветрами, потому что они быстрее всего не выдержат механической нагрузки.
Уклон кровли из металлической черепицы действует на ее способность сопротивляться нагрузкам. Для крепости крыши с маленьким наклоном может потребоваться более постоянная каркасная рама, которая не только усилит систему стропил, но и повысит прочность покрытия для кровли.
Не обращая внимания на то, что нет конкретных ограничений в применении металлической черепицы для остроконечных кровель, этот материал не как нельзя лучше подойдет для покрытия таких крыш. Если угол ската превосходит 45 градусов, листочки металлической черепицы могут сползать вниз под своей тяжестью. Чтоб этого избежать, при установке листов нужно предусматривать добавочные места крепления материала к каркасу.
Опираясь на итогах испытаний, сделанных изготовителями металлической черепицы и долгом навыке рабочих, можно заявить, что идеальный угол уклона кровли с данным покрытием формирует 22 градуса. С подобной крыши моментально течет вода, на ней не задерживается, накапливаясь до огромный толщины, слой снега. Система кровли с углом уклона в 22 градуса достаточно экономна в монтаже и при этом крепка и отлично выдержит большие нагрузки ветра.
Расчет благоприятного угла уклона крыши – это в конкретной стадии поиск компромиссного решения, в каком будет учтена крепость конструкции кровли, а еще ее соотношение архитектурному образу строения.
Ветровая нагрузка, расчёт
Наибольшую опасность для покрытия крыши профлистами представляют ветер и снег. Нередки случаи срыва целых скатов кровли при возникновении сильного порыва ветра. Скопление снега может деформировать профнастил, ослабив его к наступлению летнего сезона. Лавинообразное падение снега может привести к повреждению авто, либо же травме находящегося под карнизом жильца.
При проектировании крыши важно знать в общем особенности местного климата, подробно розу ветров и значение ветрового давления, количество осадков в зимний период, снеговую нагрузку. Снег и ветер несут наибольшую опасность для покрытия крышиИсточник absolut35.ru. Снег и ветер несут наибольшую опасность для покрытия крышиИсточник absolut35.ru
Снег и ветер несут наибольшую опасность для покрытия крышиИсточник absolut35.ru
Обратив внимание на карту зон ветрового давления РФ можно заметить, что наибольшее ветровое давление создаётся преимущественно в приморских зонах, у берегов чёрного, каспийского, баренцева морях. Тогда как в континентальной части России, за исключением высокогорья, ветровое давление достигает значений не более 42 кг/м². Карта с зонами ветрового давления РФИсточник criptopia.ru
Карта с зонами ветрового давления РФИсточник criptopia.ru
Чтобы рассчитать ветровую нагрузку, действующую непосредственно на кровлю, необходимо кроме знания расчётного ветрового давления, иметь значение коэффициента, учитывающего аэродинамику, который часто принимают максимальным 0,8 и высотный коэффициент, зависящий от высоты здания и открытости территории.
Определение высотного коэффициента:
| Высота здания, м | Открытая территория | Небольшие города с высотой окружающих зданий более 10 м. | Города, с высотой окружающих зданий более 25 м. |
| До 5 | 0,75 | 0,5 | 0,4 |
| 5 – 10 | 1 | 0,65 | 0,4 |
| 10 – 20 | 1,25 | 0,85 | 0,53 |
Таким образом, при расчёте крыши, к примеру, в тверской области на открытой местности, для дома высотой 9 метров, ветряная нагрузка будет равна: 32*1*0,8 = 25,6 кг/м²
К данной нагрузке прибавляется ранее рассчитанный вес кровельного пирога: 25,8 + 58 = 83,8 кг/м²
Оптимальный
Большинство застройщиков согласны с рекомендуемым СНиП значением уклона в 20°, позволяющим сократить смету за счет разряженной обрешетки и малого подъема стропил. При этом же наклоне достигается хорошая герметичность кровли даже при использовании обычных марок профнастила и не возникает проблем с ее теплоизоляцией и вентиляцией. Отклонение в ±5° считается допустимым и практически не влияет на смету и парусность.
Альтернативное решение – заложение ската с теми же 20 ° с прочной обрешеткой и покрытием из жестких самонесущих марок профнастила с толщиной листа от 0,7 мм и высотой профиля более 35 мм. При выборе этого варианта заранее продумывается способ удаления снега с крыши или усиливается система стропил.
Выбор варианта уклона
На сегодняшний момент профнастил является наиболее популярным строительным материалом, при помощи которого легко возвести, как типовую, так и оригинальную конструкцию. Фронтон, забор, кровля, фасад здания за короткое время преобразятся.
Прошло время, когда односкатная крыша считалась оптимальным вариантом бань, сараев, бытовок. Сейчас данную форму интересно задействовать в нестандартном проекте. Нетипичная крыша выглядит органично на фоне множества направлений ландшафтного дизайна.
Не смотря на парусность профнастила, односкатная крыша при правильном расположении считается безопасной даже при больших порывах ветра
В данном случае особое внимание уделяется гидроизоляции.
Крыша простой конфигурации возводится довольно быстро.. Каждый лист холоднопрокатной стали в заводских условиях покрывается множеством слоев
Благодаря прохождению через формовочный вал профилегибочных станков поверхность становится ребристой (гофрированной), жесткой. Чем выше высота ребра, тем прочнее выходит строительный материал. Профнастил отлично подойдет для создания односкатной крыши
Каждый лист холоднопрокатной стали в заводских условиях покрывается множеством слоев. Благодаря прохождению через формовочный вал профилегибочных станков поверхность становится ребристой (гофрированной), жесткой. Чем выше высота ребра, тем прочнее выходит строительный материал. Профнастил отлично подойдет для создания односкатной крыши.
Односкатная крыша из профнастила
Расчет угла кровли в зависимости от снеговых и ветровых нагрузок
Для определения вероятного действия от выпадения осадков на строение (угол наклона двускатной крыши) используется карта снеговых нагрузок Российской Федерации (сопредельных стран).
Карта снеговых нагрузок Российской Федерации
При этом для расчета угла ската кровли используется значение числителя (первая цифра дроби), то есть среднестатистический вес снежного покрова для горизонтальной плоскости. Планируемый угол уклона крыши учитывается коэффициентом µ, составляющим для крыш со скатом:
- менее 25о – 1;
- 25…60о – 0,7 (интерполируется согласно данным, приведенным выше);
- более 60о – не учитывается.
При постройке дома, например, в Подмосковье, здание попадает в третью зону со средней снеговой нагрузкой 180 кг/м.кв. При планируемой кровле с углом наклона в 30о цифру следует умножить на коэффициент 0,7 – итоговое значение составит 126 кг/м.кв.
Для расчета ветровых нагрузок используется аналогичная схема. По карте ветровых нагрузок определяется зона, по месту расположения строения (между зданий, на открытом месте) – тип воздействия ветрового потока. Эти параметры дают начальную формулу, как рассчитать угол наклона крыши.
Карта ветровых нагрузок России
Место расположения здания учитывается коэффициентами из таблицы.
*- Место размещения для дома высотой в 5 м включает область с радиусом 5х30 = 150 м. Таким образом, даже в крупном городе дом, выстроенный в частном районе, будет считаться находящимся в зоне с малоэтажной застройкой.
Упрощенный расчет нагрузки от действия ветра для здания в Подмосковье, распложенного на берегу водоема значительной площади, позволяет получить цифру:
- для зоны 1 (Москва и Подмосковье) среднестатистическая нагрузка составляет 32 кг/м.кв.;
- для ската в 30о, высоты 5…10 м и размещения на открытой местности принимаем коэффициент 1,0;
- конечный результат – 32х1,0 = 32 кг/м.кв.
Однако, помимо обычного воздействия ветра, необходимо учесть его аэродинамическую составляющую.
Иллюстрация — ветровые нагрузки на крышу
В зависимости от преобладающего направления ветрового потока, он будет стремиться сорвать кровлю или «прижать» ее к стропилам. Поэтому с учетом розы ветров рассчитывается усилие для наиболее нагруженных зон и полученное значение применяется для всей конструкции, чтобы унифицировать ее и не использовать в разных зонах стропила различного сечения. Так, с учетом приведенных выше расчетов и планируемой двускатной кровли, принимаем для ветра во фронтон (торец здания) коэффициент -1,4 и умножаем его на номинальное значение ветровой нагрузки: 32х(-1,4) = 44,8 кг/м.кв.
Полученные данные по ветровой и снеговой нагрузке суммируются, при этом знак коэффициента аэродинамического влияния ветра не учитывается. Для расчетного случая итог составит:
126+44,8 = 170,8 кг/м.кв.
Это не превышает допустимой нагрузки на стропильные системы обычной конструкции 300 кг/м.кв., соответственно, крыша с таким углом наклона вполне допустима для данной местности.
От чего зависит угол наклона крыши
При проектировании покрытия любого сооружения важно обратить внимание на такой параметр, как уклон крыши. Он зависит от следующих условий:
- Климатические особенности. Здесь берутся в расчет два важных показателя – кровельный материал и присущие району погодные условия. Если осадки, прежде всего снега, интенсивные, то кровельный материал должен быть более прочным. Снежная масса не таит в себе опасности, если уклон составит 45 градусов. Но зато при таком показателе увеличивается негативное влияние ветра. Появляется необходимость в увеличении прочности несущих конструкций.
- Тип крыши. Если верхнюю часть здания не планируют эксплуатировать, то есть не использовать под чердак или мансарду, то кровле достаточно иметь минимальный наклон или остаться плоской. Она будет проста в своем устройстве и сэкономит вам деньги на ее установку. Отпадет необходимость в стропилах и несущих конструкциях, достаточно будет простой подложки. Если требуется дополнительное пространство под бытовые нужды или дополнительная жилая площадь, делают крыши со скатами. Здесь, чтобы соорудить вертикальную стену, увеличивают уклон крыши. Вместе с тем возрастает риск негативного влияния стихии ветра.
- Финансовые и физические затраты. Плоская крыша, конечно, обойдется дешевле, так как не надо тратить деньги на лишнюю работу, приобретение необходимых несущих конструкций и других строительных принадлежностей. Однако, если есть желание пользоваться крышей для определенных хозяйственных целей, то необходимость соорудить крышу под необходимом для этого уклоне все таки придется, как и приложить к этому больше физических сил и энергии.
Виды крыш
Какие показатели влияют на уклон лестницы?
Как уже было не раз отмечено, что на показатель уклона лестницы влияют ширина и высота ступеней. Низкие ступени и широкая проступь обеспечивают более пологую, но в то же время более громоздкую конструкцию, соответственно, более высокие и узкие ступени позволяют использовать меньшее пространство, так как увеличивается максимальный угол подъема лестницы.
Считается, что оптимальным показателем высоты ступени является 15-18 см. Более высокое значение приводит к возникновению трудностей при перемещении, а меньшее к нецелесообразному укрупнению сооружения.
Ширина проступи определяет непосредственно эффективную глубину ступенек. Подбирается на основании средней длины шага пользователей и технических возможностей помещения. Рекомендованная ширина 27-30 см.
Почти все конструктивные особенности изделия определяет ГОСТ 23120-78 «Лестницы маршевые, площадки и ограждения».
Расчет постоянных и динамических нагрузок
Определяясь с уклоном односкатной крыши, вначале рассчитывают нагрузки, которые могут на нее приходиться. Бывают они постоянными и динамическими. К постоянным относят массу кровельного покрытия, дымоходы, антенны, тарелки и так далее – так как они всегда являются неотъемлемой частью крыши.
К динамическим или переменным нагрузкам относят такие, которые возникают с некоторой периодичностью. К ним можно отнести: снег, град, присутствие человека со всеми ремонтными инструментами и материалами. К этому еще можно добавить ветер, который способен срывать односкатные крыши из-за парусности кровельного покрытия.
Нагрузки, вызванные снеговыми осадками
Если представить, что угол односкатной крыши будет равняться 30º, в зимнее время на каждый квадратный метр покрытия будет прикладываться усилие в 50 кг. Это все равно, что на каждом квадратном метре будет сидеть по одному человеку.
Если же сделать уклон более чем на 45º, то, скорее всего, на такой крыше снег попросту не сможет задержаться (многое, конечно, зависит от шероховатости кровельного материала). Но для регионов России, расположенных на средней полосе со снегопадами средней интенсивности, достаточно уклона односкатной кровли в 30-35 градусов.
Допустимый минимальный уклон навеса для самостоятельного схождения снега равняется 10º. Максимальный же уклон равен 60º – сооружать крышу с более крутым углом нецелесообразно.
Владельцы односкатных крыш с недостаточным уклоном нередко берутся за лопату. Спасти может лишь площадь покрытия, так как с ее уменьшением, снижается и шанс прогиба кровельного материала.
Ветровые нагрузки
Все обстоит иначе в ветреных районах – с большими углами односкатные крыши из профнастила сооружать – категорически запрещается. К примеру, односкатной крыше с уклоном в 45 градусов приходится сопротивляться силе ветра, превышающей в 5 раз ту, которая действует на скат в 11 градусов. Исходя из этого, имейте в виду, что односкатную крышу сооружать нужно таким образом, чтобы ее низкая часть располагалась к подветренной стороне.
Смешанные нагрузки
Не забудьте дополнительно рассчитать для односкатной крыши и такие показатели, как сочетание кратковременных факторов с негативными непрекращающимися нагрузками. Имеются в виду критические величины, которые могут воздействовать на систему стропил. Многие, как ни странно, довольно часто не учитывают этот фактор, руководствуясь тем, что если крыша выдержит снег, значит, выдержит и любое воздействие ветра.
А представьте, что нескольким людям придется в сильный снегопад под порывами ветра взобраться на крышу. Сможет ли она одновременно выдержать нескольких человек, снежные осадки и сильный ветер? В такие-то моменты и случаются разного рода неприятные происшествия.
Количество осадков
Для некоторых местностей характерно большое количество осадков и ветреных дней. Поэтому оптимальным выбором угла наклона крыши считается 20-45°. Эти параметры являются идеальным решением практически для всех видов кровельных материалов, как для металлочерепицы, так и для профнастила.
В то же время в регионах, где солнечных дней намного больше, чем пасмурных, рекомендуется выбирать меньшее значение от оптимальных показателей. Чем меньше уклон, тем меньше площадь кровли, следовательно, и нагреваться крыша будет меньше.
Какой должен быть минимальный уклон крыши? Ни в коем случае нельзя делать ее полностью плоской, должен быть уклон хотя бы 3-5°, что позволит свободно уходить воде и снегу с крыши.
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.
- Коэффициент µ равен 1 при наклоне менее 25 градусов.
- Коэффициент высчитывается по формуле (60 – α)*35, если предполагаемый угол от 25 до 60 градусов.
- 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:
Что ещё влияет на выбор уклона кровли из профлиста
- Финансовые возможности – в первую очередь.
- План здания – обуславливает саму форму крыши.
- Наличие или отсутствие мансарды.
прямоугольного домастропильной системы
последние годынесущую способность
Существует также взаимосвязь между углом ската, сечением профиля настила и обрешеткой под кровлю
Сечения обрешетки в зависимости от уклона крыши и шага стропил, мм | ||||||
| Шаг обрешетки, мм | Уклон скатов крыши | |||||
1:3 и более пологие | ||||||
| Шаг стропил 0,9 м | Шаг стропил 1,2 м | Шаг стропил 0,9 м | Шаг стропил 1,2 м | Шаг стропил 0,9 м | Шаг стропил 1,2 м | |
| 250 | 22х100 | 25х100 | 22х100 | 25х100 | 22х100 | 32х100 |
| 300 | 22х100 | 25х100 | 22х100 | 32х100 | 25х100 | 32х100 |
| 400 | 22х100 | 32х100 | 22х100 | 32х100 | 25х100 | 38х100 |
| 450 | 22х100 | 32х100 | 25х100 | 32х100 | 32х100 | 38х100 |
| 600 | 25х100 | 32х100 | 25х100 | 32х100 | 32х100 | 38х100 |
| 750 | 32х100 | 38х100 | 32х100 | 38х100 | 32х100 | 50х100 |
| 900 | 32х100 | 38х100 | 32х100 | 38х100 | 38х100 | 50х100 |
| 1200 | 32х100 | 50х100 | 32х100 | 50х100 | 38х100 | 50х100 |
| 1500 | 50х100 | 50х100 | 50х100 | 50х100 | 50х100 | 50х100 |
