Что такое уклон в процентах
Стоит поговорить об угле наклона скатов в процентах. Само понятие «угол наклона в процентах» технически неграмотное и используется только теми, кто сам ничего не строит.
Рассмотрим данные определения на практике. Допустим, угол наклона скатов равняется 30%. Что это значит? Это значит, что высота конька крыши составляет 30% половины ширины здания. Для расчетов будем пользоваться тем же треугольником.
Прямоугольный треугольник
Процент наклона рассчитывается по формуле (см. рисунок ниже).
Процент наклона
Где:
- a – высота конька;
- b – половина ширины строения.
Что такое 30% и как смотрится крыша с таким процентным отношением представить себе очень трудно. Для того чтобы конвертировать эту величину в градусы следует воспользоваться специальной таблицей. С ее помощью узнаем, что 30% значит, что угол наклона ската кровли равняется примерно 16,5°. Дело в том, что для 16° процентное соотношение равняется 28,7%, а для 17° этот параметр составляет 30,5%. Если мастер знает, что угол уклона ската примерно 16,5°, то он без труда может представить внешний вид и геометрию крыши, рассчитать линейные размеры стропильных ног, вертикальных опор кровли, размеры мауэрлата. Как такие расчеты делаются, если есть данные наклона в процентах?
Примеры использования угла наклона в процентах
Расчет параметров стропильной системы с помощью процентного соотношения высоты конька и половины ширины строения делается при помощи калькулятора.
Имея начальную формулу, далее расчеты строятся с использованием элементарных арифметических уравнений. Для начала нужно немного преобразовать формулу.
Начальная формула
В данном случае X – процентное отношение наклона кровли, как мы договорились, для примера возьмем 30%. Эта величина известна и задается во время расчетов.
Для предварительных расчетов следует немного преобразовать формулу в такой вид (см. рисунок ниже).
Преобразованная формула
Теперь определяем по отдельности значения a и b.
Значение а
Значение b
Напомним, что:
- a – высота стропильной системы,
- b – половина ширины здания, а
- X – процент наклона ската.
Процент нам известен, для дальнейших расчетов понадобится замерить или высоту стропильной системы, или половину ширины здания. В связи с тем, что намного легче узнать второе значение, замерим его.
К примеру. Ширина здания 8 метров, соответственно, половина равняется 4 метра (b=4 м).
Узнаем высоту стропильной системы (см. рисунок ниже).
Узнаем высоту стропильной системы
Высота стропильной системы 1,2 метра, угол наклона мы узнали из таблицы, он равняется примерно 16,5°.
Далее нам следует рассчитать длину стропильной ноги без карнизного свеса. Идти можно двумя путями.
Первый. Используя теорему Пифагора, где c – длина стропилины.
Теорема Пифагора
Соответственно, значение с можно представить формулой на иллюстрации ниже.
Формула длины гипотенузы
Пример расчета (см. картинку ниже).
Пример расчета
Второй. Используя тригонометрические функции. Как мы уже выше указывали, расчет длины стропилины можно делать по формуле ниже.
Расчет длины стропилины
Все данные у нас есть, угол наклона 16,5°, половина ширины здания 4 м.
Пример выполнения расчета
По длине стропилины есть небольшие различия. Это объясняется тем, что угол наклона был выбран приблизительно.
Малый наклон скатов: преимущества и недостатки
Основные плюсы плоской крыши:
- Минимальный расход материалов;
- Удобные, легкие и безопасные работы по монтажу кровельных листов;
- Отсутствие конькового элемента, а значит, забот по его герметизации, подрезанию и выкладке металлических элементов.
Кроме того, плоскоскатные крыши – это облегченная нагрузка на стропильную систему. Чем круче уклон, тем массивнее кровля, следовательно: упрочненное основание, точный расчет выносливости и прочее.
Минусы при минимальном угле:
- В недостаточности движения осадков. С плоской крыши снег и дождевые потоки сходят не так быстро, поэтому потребуется тщательная герметизация всех стыков и щелей. Предельным показателем, при котором не придется уделять много времени заделке стыков, считается угол в 12°, меньший уже требует уплотнения специальными герметическими средствами во всех точках стыков кровельного материала.
- Выбранный угол наклона крыши из профнастила рекомендует тип материала. Так, для плоскоскатных крыш показан кровельный лист с высокой волной – она лучше противостоит нагрузкам. Для более крутых скатов можно применять универсальный, стеновой тип материала – сниженное давление на гофру и обеспечение естественного схода осадочных явлений минимизирует риск деформации листов.
Несмотря на то, что при обустройстве крутых кровель придется потратить время и деньги на обустройство удлиненной стропильной системы, неплохая экономия выгадывается на материале. К тому же получается просторное подкрышное пространство, сделав его утепленным застройщик снижает теплопотери минимум на 10-12%. И, наконец, маленький угол ската крыши – это сложная упрочненная стропильная система, на которую ляжет массивная нагрузка. Минимальный угол наклона крыши потребует большего количества дополнительных подпорных элементов.
Дополнительные аспекты при выборе угла скатов
Даже решив сделать малый угол ската крыши, застройщик не всегда получает желаемое. На выбор показателя влияют климатические условия региона: ветровая, снеговая нагрузки, частота и обильность выпадения осадков.
Таким образом, минимальный уклон крыши из профнастила показан в регионах с повышенной интенсивностью ветров. Данный вариант снижает показатель «парусности» кровельного материала. Требования СНиП рекомендуют следующие значения:
- При средних ветровых нагрузках предел крутости кровли должен быть 35-45°;
- Сильные ветра – 15-25°;
- Ураганные ветры – до 8°.
Однако обустраивать совершенно плоскую кровлю не стоит, ураганные явления отлично «справляются» как с завышено крутыми кровлями, так и с плоскими. Средний показатель 8-14° будет оптимальным.
Второй фактор – снеговая нагрузка, есть регионы, где уровень осадков достигает до 75 кг/м и более. Выдержать такую массу плоской кровле непросто, стропильная система не сможет противостоять нагрузке и попросту сломается или хозяину придется ежедневно чистить снеговой покров. Оптимальный угол наклона кровли для естественного схода снега 25-45°. В этом случае не потребуется значительного упрочнения стропил, кучи снега сами прекрасно скатятся вниз.
Как высчитать угол наклона самостоятельно и без формул? Все довольно просто: посмотреть на крыши соседей, какой крутизны скаты у них и последовать их примеру. Как правило, застройка производится по самому оптимальному уровню, и ошибиться тут невозможно. В противном случае придется воспользоваться специальными тригонометрическими формулами и таблицами значений.
Как рассчитать уклон кровли: какой способ лучше ↑
Как известно, помимо плоских (пологих) конструкций существуют также скатные и высокие, а материалов для кровельного покрытия еще больше. Для того чтобы правильно сориентироваться в этом многообразии, согласно СНиП разработаны специальные таблицы и диаграммы, в которых отражается взаимосвязь между крутизной ската и видом крыши.
Уклон крыши определяют следующие параметры:
- тип и количество материала, предназначенного для покрытия крыши;
- необходимая защита от ветра и влаги;
- высота конька для случая ремонта уже существующей кровли.
Калькулятор для расчета уклона кровли
Пользоваться данным калькулятором предельно просто. По сути любую кровлю можно разделить на обычные двухскатные, в основе расчета которых лежит треугольник. Именно на этом положении и базируется работа калькулятора. Используются следующие параметры:
- H – высота конька, то есть катет прямоугольного треугольника;
- W – второй катет, равный половине ширины основания;
- L – длина стропил, она же – гипотенуза.
Подставив два известных параметра, можно практически сразу определить угол покатости крыши с подобными характеристиками. Кстати, третий параметр вычисляется автоматически. Программное обеспечение калькулятора использует свойства равнобедренного треугольника и простейшие тригонометрические формулы.
Использование угломера
Этот прибор, который называют еще уклономером, имеет незамысловатую конструкцию: несколько реек с нанесенными делениями и маятник. При расчетах главную рейку располагают перпендикулярно к коньку. На необходимый угол на шкале делений показывает указатель маятника. Как видите, ничего сложного.
Формула расчета уклона кровли
И, наконец, требуемую крутизну ската можно рассчитать самому без использования приборов замера ската, математически. Для этого потребуются знать величину
- вертикальной высоты (H), отмеренной от наивысшей точки ската, обычно это конек, до самой нижней – карниза;
- заложения – горизонтального расстояния от нижней до проекции верхней точки ската.
Рассчитывают угол наклона кровли в градусах или процентах и обозначают на чертеже буквой «i».
Математически расчет величины крутизны крыши в процентах проводят следующим образом.
i = Н : L, т. е. угол уклона крыши находят из отношения высоты кровли к заложению.
После чего, чтобы получить искомую величину в процентах, значение полученного отношения умножают на 100. Выразить значение наклона в градусах помогает специальная таблица соотношений.
Рассмотрим, как вычислить угол наклона в градусах на конкретном примере.
Пример расчета
Допустим, длина заложения при высоте крыши в 2,5 м оказалась равной 4,5 м.
Получается, что уклон i = 2.5 : 4,5 = 0,55. А после умножения 100 получим, соответственно, 55%.
Теперь можно по таблице перевести полученное значение в градусы, получаем – 29°.
Наименьшую крутизну ската для того или иного кровельного покрытия можно определить из следующего графика.
Допустим, речь идет о листовой стали.
- Ищем на графике, в какую наклонную линию упирается дугообразная стрелка 10.
- Точка пересечения наклонной и вертикальной оси дает ответ на поставленный вопрос – самое меньшее 28%.
Пример расчета
Проведем расчеты для конкретного дома.
Если H составляет 3 м, а L – 12 м, тогда i = 50%.
Таким образом, в случае приведенных конструктивных размеров необходима крутизна ската в 50% (или 27 градусов), чтобы был обеспечен нормальный сброс дождевой воды.
https://youtube.com/watch?v=B-z4byoibzc%3F
2023 stylekrov.ru
Создание минимального уклона
Уклон крыше создают в момент укладки утеплителя.
Способ формирования наклона зависит от вида выбранного утеплителя.
Если сыпучий материал, насыпают его, задавая необходимый угол.
Для закрепления заливают цементным молочком.
Из пенобетона уклон выполнят специалисты, без них при этом способе не обойтись.
При использовании теплоизоляционных материалов для создания заданного уклона либо применяют теплоизоляционные плиты, изготовленные с уклоном, либо используют пластиковые опоры, которые можно регулировать.
Главная задача разуклонки – обеспечить беспрепятственное движение воды к водосборным воронкам в любом месте крыши.
Если провести проверку – вылить ведро воды, она должна уйти без задержки.
Качественно выполненные работы по разуклонке кровли значительно продлят ее срок службы.
Видео об устройстве плоской крыши.
Что еще почитать по теме?
Как рассчитать минимальный уклон кровли?
Выбирать уклон кровли только исходя из своих эстетических предпочтений было бы несколько опрометчиво. Поскольку надежность и прочность будущей конструкции во многом зависят от правильно рассчитанной величины угла наклона, учитывающей климатические особенности местности. То есть, уклон крыши должен быть оптимальным как с практической, так и с эстетической точки зрения.
То что идеально «плоских» крыш просто не может быть не подлежит сомнению. Ведь должна же дождевая вода каким-то образом отводиться с нее. Поэтому на них делают разуклонку, чтобы получить хотя бы минимальный уклон плоской кровли.
Она обеспечивает возможно эффективный сбор дождевой воды с поверхности кровельного покрытия и направляет ее либо к парапету, либо к внутренним воронкам.
| Вид кровельного покрытия | Вес 1 м.кв,кг | Безразмерный уклон крыши | Процентная мера уклона | Величина уклона в градусах |
| Шифер (среднего профиля/усиленного профиля) | 11/13 | 1:10 / 1:5 | 10% / 20% | 6° / 11,5° |
| Целлюлозно-битумные листы | 6 | 1:10 | 10% | 6° |
| Профнастил (однофальцевый) | 3-6,5 | 1:4 | 25% | 14° |
| Мягкая рулонная кровля | 9-15 | 1:10 | 10% | 6° |
| Профнастил (двухфальцевый) | 3-6,5 | 1:5 | 20% | 11,5° |
| Металлочерепица | 5 | 1:5 | 20% | 11,5° |
| Керамическая черепица | 50-60 | 1:5 | 20% | 11,5° |
| Цементная черепица | 45-70 | 1:5 | 20% | 11,5° |
минимальный угол наклона крыши
Минимальный уклон кровли зависит от многих параметров, включая материал гидроизоляционного покрытия, типа самой крыши (стандартная или инверсионная), количества гидроизоляционных слоев и другого.
Расчет угла наклона кровли
Следует разобраться, как посчитать уклон кровли. Расчет наклона – важный процесс, от которого зависит надежность крыши и строения в целом.
Чтобы верно определить угол будущих скатов, нужно грамотно подойти к учету нагрузок на стропильную систему. К этим нагрузкам относятся вес возводимой конструкции и возможные нагрузки от ветра и осадков.
Расчет уклона кровли можно сделать как самостоятельно, так и с помощью калькулятора.
Для самостоятельного расчета в первую очередь необходимо знать высоту конькового прогона от карнизной части крыши и длину заложения.
Видео:
Заложение – это расстояние нижней горизонтальной части ската от угла до проекции верхней точки кровли к карнизной части.
Наклон рассчитывается в градусах или процентах и обозначается латинской буквой «i». Расчет угла ската в виде формулы выглядит так:
i= H/L, где Н – это высота кровли, а L – длина заложения.
Далее результат переводится в проценты – умножается на 100. Для перевода угла наклона в градусы нужно воспользоваться соотношениями процентов к градусам, представленным в виде таблицы.
Этот расчет покажет, каким кровельным материалом можно воспользоваться при имеющемся значении уклона.
Расчет снеговых нагрузок определяется по карте и зависит от региона размещения. Основная задача такого расчета — учесть проектируемый наклон кровли.
Для учета показателя требуются поправочные коэффициенты:
- угол менее 25 градусов — коэффициент 1;
- от 25 до 60 градусов — 0,7;
- скаты более 60 градусов не предполагают расчет таких нагрузок.
Для определения снеговой нагрузки значение региона по карте умножается на коэффициент.
Например, при угле наклона кровли 45 градусов в Москве расчет будет выглядеть следующим образом: по карте это третья зона со средней нагрузкой 180 кг/м². Это значение умножается на 0,7, получается 126 кг/м².
Ветровая нагрузка более непредсказуемая, и для ее вычисления понадобится карта ветровых нагрузок.
К примеру, рассчитывая нагрузку для одноэтажного дома в частном секторе Московского региона, нужно умножить среднюю нагрузку по карте на корректирующий коэффициент для домов ниже 5 метров.
Это выглядит так: 32 кг/м² * 0,5 = 16 кг/м². К этому значению добавляется коэффициент аэродинамической составляющей ветра.
Видео:
Общие нагрузки на стропильную систему не должны превышать 300 кг/м², в результате чего при необходимости уклон изменяют либо выбирают другой кровельный материал.
Можно сделать вывод, что расчет уклона крыши со всеми нагрузками – непростая задача, которая зачастую под силу только опытным мастерам.
Такой расчет повлияет на надежность крыши и безопасность нахождения под ней, поэтому к этому процессу нужно подойти с ответственностью и умом.
Способы создания уклона:
2.1 Уклон основания
Основание под кровлю — это конструкции крыши: бетонные плиты, стропила с малым углом наклона, клиновидные фермы и плиты покрытия.
В индивидуальном жилищном строительстве при «точечной» застройке набор способов создать уклон основания ограничен. Практически можно рассматривать:
а) монолит переменной толщины,
б) укладку плит перекрытия на наклонные фронтоны (поперек ската) (рис. 1) или на наружную и центральную стену (вдоль ската),
в) укладку с малым уклоном деревянных и стальных балок (рис. 2).
2.2 Уклон подливкой/подсыпкой
Для уклонообразующей подливки (рис. 3) можно использовать пенобетон, керамзитобетон, при коротких скатах можно выполнить стяжку из жесткого цементно-песчаного раствора. Либо вместо подливки выполнить уклон подсыпкой (рис. 4) из керамзита, газобетонной крошки или песка и связать поверхность ц.-п. стяжкой.
2.3 Уклон клиновидными ТИМ (теплоизоляционными материалами)
Крупные производители ЭППС (Пеноплэкс и Технониколь)и ПИР производят клиновидные материалы для формирования уклона на плоской кровле. Плиты имеют фиксированную длину, а толщина двух краев отличается на 20 мм (с недавних пор ТН увеличил перепад толщин с 20 до 25 мм, но это нужно считать вредной блажью и саботировать по возможности такой переход).
В результате плиты имеют стандартный уклон 1,7%, что соответствует углу 1°. Контруклон формируется плитами с крутизной сгона 3,4%, т.е. углом 2°.
Для справки ниже приведена таблица с размерами уклонообразующих плит на примере «Пенополэкса» (табл. 1) и схема раскроя плит (рис. 5).
Как сформировать скат клиновидными ТИМ. Схема раскладки
Из схемы рис. 6 видно, что применение клиновых плит увеличивает толщину теплоизоляции на 17 мм на каждый метр длины ската. На длинных скатах увеличение средней толщины теплоизоляции достигает больших величин — вверху ската длиной 10 м толщина теплоизоляции будет на 17 см больше, чем внизу ската, средняя толщина теплоизоляции при этом будет на 85 мм больше, чем в зоне воронки.
Основной уклон создает плоскости. А воду с плоских кровель как правило нужно загонять не в желоба, а в точечные воронки. Этой цели служат плиты контруклона. Контруклон создает контрскаты и ендовы (наклонные желоба на стыке плоскостей скатов). По ендовам вода и устремляется по направлению к воронке. На плоских крышах коньки и ендовы выражены не так ярко, как на классических скатных, однако общие принципы движения стекающей под действием гравитации воды остаются теми же. Принципиальная схема устройства обратных скатов показана на рис. 7.
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
- 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.
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.
- 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.
Крыша с минимальным уклоном
Согласно требованиям СНиП, минимальный угол кровли из профнастила должен составлять 8°-10°, однако многие строительные организации дают гарантию на выполнение работ только в тех случаях, когда эта величина будет не меньше 12°. Решение построить дом с наименьшим из возможных углов наклона кровли имеет как преимущества, так и недостатки.
Преимущества минимального уклона:
- Расход профлиста меньше.
- Обустройство кровли проще и безопаснее.
- Отсутствие необходимости обустройства конька и его герметизации.
- Меньший вес кровли создает меньшую нагрузку на конструкцию здания и его фундамент.
Недостатки минимального уклона:
- Влага медленнее стекает с кровли, поэтому возникает необходимость герметизации стыков профнастила.
- Чем меньше уклон крыши, тем больше величина стыков профильного листа, что влечет за собой дополнительный расход материала.
- Требуется использование более дорогого и качественного профнастила.
- Требуется обустройство более сложной стропильной системы с большим количеством подпорок.
- Отсутствие возможности оборудования жилой мансарды, в связи с чем увеличивается величина теплопотерь постройки через крышу.
Советы от строителей
- В России, особенно в средней полосе, зимы достаточно холодные, поэтому необходимо обязательно при расчете угла крыши учитывать среднегодовые осадки (снег, вода, град);
- Снег больше всего накапливается на поверхности, у которой скат наклона крыши от 20 до 35 градусов;
- Чтобы посчитать правильный угол, необходимо также учитывать материал, его количество свойства. К примеру, у стали гибкость значительно меньше, чем у поликарбоната, соответственно строить из неё сложные углы будет тяжелее;
- Главным недостатком является то, что покрытие на наклонной крыше очень подвержено разнообразным нагрузкам, так что позаботьтесь об упрочнении стропильной системы;
- Чтобы оградить здание от вероятности протекания воды, с внутренне стороны крышу перекройте при помощи сэндвич-панелей, пленки или профнастила;
- Для мансардного окна нужно просчитать уровень наклона, который повторяет уклон крыши.
Расчет уклона кровли из профнастила
При расчете уклона крыши из профнастила, необходимо учитывать четыре составляющие:
- Вес утеплителя, обрешетки, контробрешетки и других слоев кровельного пирога;
- Вес самого кровельного покрытия;
- Снеговую нагрузку для вашего региона;
- Ветровую нагрузку для вашего региона.
Предположим, что мы будем крыть крышу профлистом С21-1000-0,6. Вес квадратного метра профнастила этой марки составляет 5,4 кг. В качестве теплоизоляции будем использовать базальтовые плиты толщиной 100 мм и удельной плотностью 150 кг/м³. Следовательно, масса 1 м² утеплителя составит 15 кг. Для обрешетки применяем брус 200×200 мм из сосны с шагом 650 мм, поэтому масса 1 м² обрешетки составит 28,3 кг. Массу остальных составляющих берем равной 3 кг/м².
Таким образом, масса всего кровельного пирога равна: 5,4+15+28,3+3=51,7 кг/м². Полученное значение умножаем на коэффициент 1,1 для того, чтобы обеспечить возможность изменения некоторых материалов кровельного пирога. Итого, общая масса 1 м² кровли равна 56,87 кг/м².
Теперь необходимо вычислить допустимый уклон, исходя из существующих снеговых и ветровых нагрузок. Предположим, что дом построен в Новгородской области. Она относится к III снеговому району, что можно определить с помощью карты, представленной выше.
Итак, наша снеговая нагрузка равна 180 кг/м². Однако учитывать ее необходимо с поправочным коэффициентом µ, который зависит от угла наклона кровли:
- Если наклон минимальный – угол кровли из профлиста меньше 25°, то значение поправочного коэффициента берется равным 1;
- Если угол наклона кровли из профнастила находится от 25° до 60°, то µ=(60°-α)·(60°-25°), где α — искомый уклон крыши;
- Если угол наклона крыши из профнастила больше 60°, то µ равен 0, то есть снеговая нагрузка при расчете кровли не учитывается.
Ветровую нагрузку необходимо учитывать при расчете угла наклона. Новгородская область относится к Iа ветровому району, где, как видно из карты ниже, нормальная нагрузка равна 23 кг/м².
Нагрузка, действующая непосредственно на кровлю, вычисляется по следующей формуле:
W=Wn·Kh·C
Здесь Wn — нормальная нагрузка для выбранного региона, Kh — коэффициент, учитывающий высоту здания, и С — аэродинамический коэффициент, который может находится в пределах от -1,8 до 0,8, в зависимости от уклона крыши. Поскольку рассчитать его довольно сложно, для нашей формулы возьмем наибольший — 0,8, что позволит упростить подсчеты в сторону большей прочности кровли.
Итак, предположим, что наш дом находится на открытой местности и имеет высоту выше 5 метров, тогда Kh будет равен 1, а ветровая нагрузка — 23·1·0,8=18,4 кг/м².
| Высота объекта, м | Открытая территория (берега водоемов, степь, лесостепь, пустыня, тундра) | Небольшие города, лесные массивы 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 |
Таким образом, с учетом массы кровельного пирога и влияния ветра, нагрузка на кровлю будет равна 56,87+18,4=75,27 кг/м². Так как предельная несущая способность профлиста С21-1000-0,6 при шаге опор 1,8 м и использовании второй схемы опирания равна 253 кг/м², необходимо выбрать такой уклон кровли из профлиста, чтобы посчитанная нами нагрузка, с учетом снеговой, была меньше этого значения.
Поскольку 75,27+180=255,27 кг/м², что очевидно, больше, чем 253 кг/м², уклон крыши из профнастила в нашем случае не может быть меньше 25°. Так как делать угол больше 60° тоже нецелесообразно, получаем, что необходимое нам значение находится в пределах от 25° до 60° — то есть µ нужно вычислить по формуле.
Вычисляем минимальный уклон для профнастила кровельного С21 при наших условиях:
180·(60-α)·(60-25)+75,27=253
Решив это простое уравнение, получаем, что α=25,441°. Таким образом, допустимый минимальный уклон кровли из профлиста при заданных нами параметрах будет равен 26°. Для большей надежности здание, расположенное в данных условиях и имеющее указанный кровельный пирог, лучше снабдить кровлей с наклоном в 30°. Хотя можно остановится и на минимальном значении, учитывая то, что на предыдущих шагах расчета уклона кровли из профнастила были несколько раз использованы повышающие коэффициенты.
