Как рассчитать угол наклона крыши : Построй свой дом

Как рассчитать угол наклона крыши

Размещено 1 сентября 2016
в рубрике Строительство | Прокомментировать

Как рассчитать угол наклона крыши

Оформляя разрешение на строительство мне пришлось заранее прикинуть высоту конька будущего дома. Вроде бы дело не сложное, нарисовал на бумаге силуэт будущего дома в масштабе, определил высоту стены в мансарде, представил себя возле наклонной части потолка с точки зрения комфорта использования. Вот и получилось некое видение высоты конька. Но крыша примыкает к стене под определенным углом. А правильный ли получился угол? Вот о том, как рассчитать угол наклона крыши, мы и поговорим в этой статье.





Наклон крыши зависит от использования чердака

 

Использование подкровельного пространстваПеред тем как начинать расчет 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 получилось просторным, а потолки высокими. Второй выход, делать ломанную, мансардную кровлю, что является вчерашним днем в архитектуре.

Если угол наклона крыши большой

Но при увеличении угла уклона кровли стоит помнить несколько вещей:

  1. Значительно увеличиваются расходы на кровельные материалы, из-за увеличения площади скатов.
  2. На большие скаты сильнее воздействует ветровая нагрузка. Если сравнивать нагрузку на одном и том же доме с углом  11 градусов и  45 градусов, то во втором случае она окажется больше почти в 5 раз. Чтобы кровля могла противостоять таким нагрузкам, стропильную систему усиливают, ставят балки и стропила большего сечения с меньшим шагом, что влечет за собой увеличение ее стоимости.
  3. Если угол наклона ската больше 60°, снеговые нагрузки не учитываются, так как осадки на такой крыше не задерживаются. Но если крыша будет ломанной, снеговые нагрузки все равно учитываются при расчете верхней ее части. Там плоскости имеют уклон менее 60°.
  4. Не все кровельные материалы могут использоваться на крутых скатах.

Если угол наклона крыши маленький

Малый угол наклона крышиЭто не значит, что крыша с малым уклоном лучше. Она обойдется по материалам дешевле, но тоже имеет свои нюансы. При малом уклоне велика вероятность того, что влага будет затекать в стыки. А это влечет за собой разработку мер по дополнительной гидроизоляции. Поэтому рассчитать угол наклона крыши надо так, чтобы найти компромисс между эстетической составляющей (дом должен смотреться гармонично), практической (при жилом подкровельном пространстве) и материальной (расходы необходимо оптимизировать).



Угол наклона крыши в зависимости от кровельного материала

Если вы хотите уложить на крышу определенный вид кровельного материала, придется принимать во внимание такой показатель, как максимальный и минимальный угол наклона для данного материала. Минимальные углы наклона крыши прописаны в ГОСТе, но часто производители дают свои рекомендации.

Минимальный уклон крыши

Для того, чтобы вы могли самостоятельно прикинуть угол наклона крыши будущего дома, можно воспользоваться следующей таблицей.

Таблица ориентиров

 Как видите, в столбце «Какой наклон ската делают чаще всего», в большинстве случаев есть солидный диапазон. Это дает возможность варьировать внешний вид здания. Ведь кроме практической роли крыша еще и украшение дома. И при выборе угла ее наклона немаловажную роль играет эстетическая составляющая. Сделать это проще в специализированных программах, дающих возможность отобразить объект в объемном изображении.

Влияние климатических факторов на угол наклона крыши

На угол наклона кровли влияет количество снега, выпадающее за зиму в конкретном регионе.

Карта снеговой нагрузки

Также при проектировании учитываются ветровые нагрузки.

Карта ветровой нагрузки

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, а по ней значение ветровой и снеговой нагрузки.



Расчет снеговых нагрузок на крышу

Расчет снеговой нагрузкиНа карте снеговых нагрузок стоит две цифры. Первая используется при расчете прочности конструкции, вторая — при определении допустимого прогиба балок. 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 можно использовать. Для учета этого параметра вводятся поправочные коэффициенты:

угол наклона менее 25°      — коэффициент 1;

угол наклона от 25° до 60° — коэффициент 0,7.

На крышах с углом более 60 градусов снеговые нагрузки не учитываются, так как снег на них не скапливается в достаточных количествах.

Как видно из списка коэффициентов, изменяется значение только на крышах с углом наклона 25° — 60°. Для остальных углов этот коэффициент не учитывается.

Итак, чтобы определить действительную снеговую нагрузку на планируемую крышу, берем значение, найденное по карте снеговых нагрузок и умножаем его на коэффициент.

Например, при расчете снеговой нагрузки 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. И это только часть расчета угла наклона крыши.



Расчет ветровых нагрузок крыши

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.

Влияние ветра на крышу

Положение дома относительно розы 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:

  1. Зона «А». Дома, находящиеся на открытой местности — в степи, пустыне, тундре, на берегах рек, озер, морей и т.п.
  2. Зона «Б». Дома находятся в лесистой местности, в небольших городках и поселках, с препятствием для ветра высотой не более 10 м.
  3. 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).

Коэффициенты высоты здания

В зависимости от зоны, вводятся коэффициенты, учитывающие высоту здания (приведены в таблице). Потом их используют при расчете ветровой нагрузки на крышу дома.

Коэфициенты

Например, рассчитаем ветровую нагрузку для Нижнего Новгорода, одноэтажный дом находится в частном секторе и 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.

Ветер срывает крышуНо 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, так как это неоправданно. Для упрощения расчетов рекомендуют брать показатели из самых нагруженных зон G и H (смотрите таблицы).

Таблица кофициентов

Найденные коэффициенты применяют к рассчитанной выше ветровой нагрузке. Если коэффициента два, с отрицательной и положительной составляющей, считаются оба значения, а потом их суммируют.

Найденные значения ветровых и снеговых нагрузок являются основой для расчета сечения стропильных ног и шага их установки. 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.

И так, мы подробно рассмотрели вопрос, как рассчитать угол наклона крыши. В следующей статье я расскажу о том, что необходимо знать застройщику.



Kомментарии

Написать комментарий




  • Цитата дня

    Делитесь накопленными знаниями, ведь это замечательный способ ничего не забыть.