Новости

Кут нахилу даху - як його правильно розрахувати

  1. Від чого залежить ухил даху
  2. Таблиця: розмірність ухилу покрівлі
  3. Вплив природних факторів на ухил покрівлі
  4. Кут нахилу і снігове навантаження
  5. Таблиця: значення нормативної снігового навантаження Sg по регіонах
  6. Таблиця: значення індексу μ для різних типів покрівлі
  7. Кут нахилу і вітрове навантаження
  8. Таблиця: значення нормативного показника вітрового навантаження по регіонах
  9. Таблиця: показник зміни вітрового навантаження щодо типу конкретної місцевості
  10. Відео: розрахунок кроквяної системи
  11. Таблиця: рекомендований ухил покрівлі для деяких видів покриттів
  12. Відео: покрівля з профнастилу при малому куті нахилу - секрети монтажу
  13. Залежність висоти коника від ухилу даху
  14. Відео: висота коника і ухил даху
  15. Відео: універсальний кутомір
  16. Відео: як розрахувати кут нахилу і висоту даху
  17. Таблиця: перетин крокв і крок установки в залежності від загального навантаження на покрівлю
  18. Відео: мінімальний ухил для плоскої покрівлі - разуклонку

Ухил покрівлі - вагомий фактор при облаштуванні даху, який поряд з грамотним розрахунком кроквяної системи, обрешітки і правильним вибором укривного матеріалу відіграє значиму роль у забезпеченні надійності, комфортності, довголіття і привабливості всієї будівлі. Про те, як вибрати оптимальний кут нахилу для різних видів покрівель, поговоримо в цій статті.

Від чого залежить ухил даху

Спадистість покрівлі - показник, що характеризує нахил скатів відносно горизонтальної лінії, який де-факто вимірюється в градусах, а в нормативних актах - СП 17.13330.2011 «Покрівлі» і СНиП 2.01.07-85 * «Навантаження і впливи» прописаний в процентах. Він розраховується як відношення висоти даху від коника до половини ширини будівлі, помножене на 100%.

Він розраховується як відношення висоти даху від коника до половини ширини будівлі, помножене на 100%

Від правильного вибору кута нахилу скатів залежить герметичність, надійність і довговічність даху

Ухил покрівлі в процентах відрізняється від значення в градусах, що слід враховувати при проектуванні даху. Якщо 1º становить 1,7%, тоді кут, наприклад, в 30º згідно математичної пропорції має дорівнювати 1,7 · 30/1 = 51%, а в дійсності, як видно з таблиці нижче, він еквівалентний 57,7%.

Таблиця: розмірність ухилу покрівлі

До цієї таблиці повернемося трохи пізніше і подивимося, як з її допомогою розрахувати кут нахилу і одночасно площа покрівлі. А поки що визначимо, які фактори впливають на вибір ухилу скатів.

Серед першорядних можна виділити наступні:

  • кліматичні навантаження - круті схили більше схильні до тиску вітру, але сніг і дощова вода з них сходить швидше;
  • призначення підпокрівельного приміщення - при облаштуванні мансард з метою раціонального використання простору для двосхилих конструкцій бажані не надто великі ухили;
  • вид укривного матеріалу - для кожного покриття існують допустимі величини покатости скатів, згідно з якими його можна укладати;
  • архітектурна специфічність регіону, інформацію про яку можна отримати в місцевому відділі архітектури та узгодити там же дизайнерське рішення конкретного будови;
  • фінансові можливості - при куті нахилу понад 45º підвищуються витрати на будівельні матеріали.

Вплив природних факторів на ухил покрівлі

Вибір кута нахилу залежить від погодних умов місцевості, де знаходиться будмайданчик. Тут потрібно запам'ятати наступне - навіть незначне необдумане підвищення або зниження ухилу даху зіграє на руку стихії. Тому при розрахунку покатости покрівлі потрібно користуватися нормативами, зокрема, СНиП 2.01.07-85 * «Навантаження і впливи».

Кут нахилу і снігове навантаження

Взаємозв'язок кута нахилу і снігового навантаження визначені СНиП 2.01.07-85 *, згідно з якими повне значення снігового навантаження розраховується за формулою S = Sg · μ, де:

  • Sg - розрахункове значення ваги снігового покриву для певного регіону відповідно вкладеної в норматив мапі снігових навантажень;

    Карта снігових навантажень дозволяє визначити тиск снігу на покрівлю в районі будівництва

  • μ - коефіцієнт переходу від снігового покриву на землі до сніжному покриттю на похилій поверхні, який відображає форму покрівлі, тобто залежить від ухилу конструкції.

Таблиця: значення нормативної снігового навантаження Sg по регіонах

Значення μ визначено в додатку 3 до нормативів 2.01.07-85 *.

Таблиця: значення індексу μ для різних типів покрівлі

Наприклад, для зведення простий скатної покрівлі в Челябінську, який знаходиться в III кліматичній зоні, вага снігового покриву на дах з кутом нахилу 20º буде дорівнює 180 кг / м² · 1 (перший номер схеми) = 180 кг / м². Інакше кажучи, сніговий покрив при такій покатости буде повністю залишатися на даху, внаслідок чого:

  • потрібно спочатку передбачити більш часту очищення покрівлі від снігу;

    Регулярне чищення даху, відливів, козирків і водостоку від снігу і льоду попереджає небезпечні навантаження на дахові конструкції та забезпечує безпеку людей

  • встановити систему антиобледеніння;

    Система антиобледеніння для обігріву покрівель та водостоків позбавить від висять бурульок і падаючих з даху пластів снігу

  • або ж збільшити кут нахилу.

Припустимо, що ми збільшили кут нахилу до 35º, тоді значення μ визначимо за допомогою лінійної інтерполяції за формулою μ = 1 + [(35º - 25º) / (60º - 25º) · (0 - 1) / 1] = 1 + [(10/35) · (-1)] = 1 + [0,2857 · (-1)] = 1 + (-0,2858) = 0,7143. Таким чином, S = 180 · 0,7143 = 128,57 кг / м², тобто тиск снігу буде менше, оскільки більш крута покрівля здатна до самоочищення.

Таким чином, S = 180 · 0,7143 = 128,57 кг / м², тобто тиск снігу буде менше, оскільки більш крута покрівля здатна до самоочищення

Зі збільшенням ухилу скатів поліпшується природний схід снігу і стік дощових вод

При збільшенні кута нахилу збільшується природне сходження снігового покриву з даху.

Нормативами дозволено зменшення розрахункової снігового навантаження при невеликому куті нахилу - від 12 до 20% - на коефіцієнт зносу, встановлений в таких розмірах:

  • для одно- або багатопрогонових малоповерхових будівель без ліхтарів, розташованих в районах, де швидкість вітру ≥ 4 м / сек - 0,85;
  • для висотних будівель - 0,7;
  • для куполоподібних або сферичних покриттів коефіцієнт зносу встановлюється в залежності від діаметра підстави d - 0,85 при d ≤ 60 м і 1,0 при d> 100 м, а в проміжних варіантах розраховується за формулою 0,85 + 0,00375 · (d - 60);
  • в інших випадках - 1,0.

Коригування снігового навантаження на коефіцієнт зносу не допускається:

  • в районах із середньомісячною температурою в січні вище -5 ºC;
  • для будівель, захищених від прямого впливу вітру більш високими будинками, розташованими від проектованого на відстані 10 · h, де h - різниця висот будується і сусіднього будинків;
  • на ділянках покриттів довжиною> 100 м, в місцях перепадів висот покрівлі та у парапетів.

Крім цього, для покрівель з покотилася понад 3% і неутеплені горищним приміщенням з підвищеною тепловіддачею (> 1 Вт / м² · ° C) також дозволено знижувати снігові навантаження на термічний коефіцієнт 0,8. Точніші термічні індекси, засновані на термоізоляційних властивостях використовуваних матеріалів, зазвичай обумовлюються виробниками.

Кут нахилу і вітрове навантаження

Вітрова навантаження на покрівлю менш передбачувана, ніж снігова. Зі сніговими заметами можна боротися, періодично очищаючи покрівлю, а передбачити силу і напрям вітру досить важко, особливо при глобальні зміни клімату. Вітрова навантаження прямо пропорційна покатости скатів - при малому куті нахилу вітер проникає під дах і здатний завдати шкоди покрівельного покриття, наприклад, зірвати його, а при великій крутизні схилів він може повністю звалити конструкцію.

Вітрова навантаження прямо пропорційна покатости скатів - при малому куті нахилу вітер проникає під дах і здатний завдати шкоди покрівельного покриття, наприклад, зірвати його, а при великій крутизні схилів він може повністю звалити конструкцію

Нормативне значення вітрового навантаження визначається по кожному регіону найбільшою швидкістю вітру за певний період і відображається на спеціальній карті

Вітровий тиск розраховується за формулою Wm = W0 · k · с, де:

  • Wm - розрахункова сила вітру;
  • W0 - нормативний показник вітрового тиску по зонам, відбитий на мапі вітрових навантажень;
  • k - індекс зміни вітрового навантаження на певній висоті в залежності від типу місцевості;
  • c - аеродинамічний індекс, який варіюється від -1,8 до +0,8 - на ділянках з негативним підвищеним тиском вітру до уваги беруть максимальне негативне значення, в інших випадках - граничне позитивне.

    Спосіб обтікання будівель вітровим потоком залежить від швидкості вітру, щільності повітря, форми будівлі і конфігурації даху

Таблиця: значення нормативного показника вітрового навантаження по регіонах

Індекс зміни вітрового навантаження для певної місцевості k визначається спеціальною таблицею.

Таблиця: показник зміни вітрового навантаження щодо типу конкретної місцевості

Розглянемо приклад розрахунку вітрового навантаження для заміського будинку висотою 10 м з вальмовой дахом, що будується в Московському регіоні, який відноситься відповідно до карти до першої вітрової зоні: Wm = W0 · k · з = 32 · 0,65 (тип місцевості B) · 0, 8 = 16,64 кг / м².

Всі описані вище методи визначення впливу природних факторів на покрівлю в залежності від її ухилу розроблені для спрощеного розрахунку, який може зробити будь-яка людина, що не має технічних знань.

Більш глибокий підрахунок і обгрунтування зроблять тільки проектувальники, знайомі з опору матеріалів і мають навички в складанні проектно-кошторисної документації або ж професійні покрівельники з чималим досвідом подібних робіт.

Відео: розрахунок кроквяної системи

Взаємозв'язок покрівельного матеріалу і ухилу скатів

Як такі нормативні акти особливо не обмежують вибір покрівельного покриття в залежності від нахилу конструкції. Але це роблять виробники укривних настилів, вказуючи в інструкціях мінімальні кути нахилу для своєї продукції.

Таблиця: рекомендований ухил покрівлі для деяких видів покриттів

При виборі покрівельного покриття важливо пам'ятати - чим щільніше структура укривного настилу, тим кут нахилу скатів повинен бути менше.

  1. Найбільш вітростійкістю покривним матеріалом покрівельники вважають бітумну черепицю, яка ідеально підходить для будівель складної конфігурації. До того ж її останні моделі особливої ​​форми розроблені з посиленим опором вітрових навантажень. Проте в регіонах з частими і сильними вітрами бітумний гонт слід не тільки приклеювати, а й прибивати до основи, що дозволить такому покриттю витримати навіть ураганні вітри.

    Якщо бітумну черепицю додатково закріпити цвяхами, то вона зможе витримати навіть ураганні вітри

  2. На друге місце по вітростійкості можна поставити рулонні, штучні і мастичні покриття теж з високим ступенем надійності, а також натуральну черепицю, з вагою якої вітрі впоратися важко. Але при використанні її на конструкціях з неправильно вибраним кутом нахилу окремі черепичні фрагменти все-таки можуть бути зірвані вітром і завдяки великій вазі представлятимуть чималу загрозу. Для міцності гонт натуральної черепиці бажано закріпити скобами не тільки в верхніх і нижніх рядах, але і по всій поверхні покрівлі.

    При неправильно підібраному ухилі даху окремі фрагменти черепиці можуть бути зірвані ураганним вітром і тоді в силу своєї тяжкості вони будуть становити загрозу безпеці

  3. А ось листові покриття поряд з безліччю достоїнств мають істотний недолік - більшу парусність.

    А ось листові покриття поряд з безліччю достоїнств мають істотний недолік - більшу парусність

    Виробниками та будівельними нормативами визначені мінімальні показники ухилу даху для кожного покрівельного матеріалу з урахуванням снігових і вітрових навантажень

Відео: покрівля з профнастилу при малому куті нахилу - секрети монтажу

Вимоги до укладання покрівельного килима

Якщо до укривним настилах нормативи жорстких вимог не висувають, то укладання покрівельного килима регламентується збіркою правил 17.13330.2011 (додаток Е) пропорційно вітрових навантажень.

  1. Коли підйомна сила вітру намагається вирвати крайні полотна з кріпильних елементів, кращої фіксацією ізоляційних матеріалів є їх повне приклеювання по всій поверхні основи. При такому розкладі вітрове навантаження не повинна перевищувати рівень адгезії покрівельного килима до основи і між шарами. Тобто Wm <Qa, де Qa - показник адгезії, вказаний в інструкції виробника дрібнопористих матеріалів підстави, або Wm <Pp при приклеюванні шарів до волокнистому основи (Pp - міцність на розтягнення волокнистого матеріалу).
  2. При часткової проклейке шарів покрівельного пирога повинні виконуватися наступні нерівності:
    • Wm <Qa · 25/100, т. Е. 4 · Wm <Qa для дрібнопористих матеріалів;
    • Wm <Pp · 25/100, т. Е. 4 · Wm <Pp для волокнистих підстав.
  3. При вільної укладанні покрівельного килима з проклеюванням стиків все ізоляційні матеріали підбираються так, щоб їх загальна вага був більше вітрового навантаження: Wm <Pn, де Pn - вага всіх шарів дахового пирога. Крім цього, нормативами також регулюється кількість шарів ізоляційних матеріалів, що відображено в таблицях 1-3 додатка 5 до збірки II-26-76 *.

Залежність висоти коника від ухилу даху

Розрахувати висоту коника по куту нахилу скатів досить просто за допомогою кутника або математичної формули: висота коника H дорівнює половині ширини споруди, помноженої на кут нахилу в% і поділеній на 100. Для прикладу: при ширині будинку 10 м і куті нахилу 40º H = 10 / 2 · 83,9 / 100, де 83,9 - ухил в% для кута в 40º по найпершої таблиці в цій статті. Таким чином, H = 5 · 0,839 ≈ 4,2 м.

Зробимо розрахунок для нахилу 30º при тій же ширині будинку: H = 5 · 0,577 ≈ 2,9 м. Як бачимо, чим більше ухил покрівлі, тим більше висота коника, при цьому залежність прямо пропорційна.

Кут нахилу даху залежить від того, на яку висоту піднятий коник, що в свою чергу обумовлено призначенням підпокрівельного простору

Відео: висота коника і ухил даху

Як правильно розрахувати кут нахилу

Найпростіший варіант визначення кута нахилу - використання уклономера. Такий пристрій буває механічним і електронним (цифровим). На практиці більше користуються механічним приладом - простим і зручним, який можна прикладати до будь-якої поверхні і легко знімати показання. Електронний напівпровідниковий кутомір, природно, має більшу точність. У нього є дисплей на передній панелі, де відображаються шукані значення.

У нього є дисплей на передній панелі, де відображаються шукані значення

Уклономіром дозволить швидко обчислити кут нахилу даху при наявності готової кроквяної системи

Коли кутомір знаходиться в горизонтальному положенні, то розподіл на шкалою стоїть на нульовій позначці. Щоб визначити кут нахилу похилого даху, уклономіром потрібно розташувати перпендикулярно коника і подивитися на отримане значення, виражене в градусах, яке при необхідності можна перевести у відсотки по таблиці розмірності ухилу покрівлі на початку статті.

Відео: універсальний кутомір

Однак уклономіром можна користуватися тоді, коли є підстави, до якого прилад можна прикласти, тобто готова кроквяна система, а визначення кута потрібно для розрахунку покрівельного покриття і ізоляційних матеріалів. В іншому випадку кут нахилу обчислюється за допомогою транспортира і креслення або ж математично. Ось тут нам і знадобиться перша таблиця, представлена ​​в самому початку.

Маючи таку таблицю на руках, можна з легкістю розрахувати не тільки кут нахилу скатів, а й площа покрівлі, підставивши в неї свої значення і використовуючи перекладної коефіцієнт.

Розглянемо конкретний приклад. Припустимо, що довжина будинку L = 8 м, ширина B = 5 м, карнизні звіси А = 0,5 м і фронтонні C = 0,6 м. Ймовірна висота коника для подальшого облаштування мансарди H = 2,5 м.

  1. Визначаємо кут нахилу. Для цього плановану висоту підпокрівельного простору ділимо на половину ширини будівлі разом з карнизними свесами: α = 2,5 / (½ · 5 + 2 · 0,5) = 2,5 / (2,5 + 1) = 2,5 / 3,5 = 71,4%. Переводимо в градуси по таблиці: α ≈ 35º.
  2. Розраховуємо площу покрівлі, використовуючи таблицю. Для цього обчислюємо її горизонтальну проекцію, множачи ширину будинку з карнизними свесами на довжину з урахуванням фронтонних звисів: (5 + 2 · 0,5) х (8 + 2 · 0,6) = 55,2 м2.

    Таблиця відповідності ухилу даху і проекції скатів дає можливість легко розрахувати спадистість і площа покрівлі

  3. Отриманий результат множимо на перекладної коефіцієнт для нашого кута нахилу: S = 55,2 · 1,2208 = 67,39 м².

Відео: як розрахувати кут нахилу і висоту даху

Розрахунок сумарного навантаження на покрівлю

Тепер переходимо до самого, мабуть, найважливішого - для чого ми вираховували все навантаження. А збирали їх для того, щоб визначити сумарний вплив на покрівлю. Отже, знову приклад - житловий будинок 6х10 з висотою коробки 10 м, будується в Сургуті. Планується житлова опалювальна мансарда, висота якої 2,5 м. Карнизні звіси 2 х 0,5. Ухил скатів 30º, покрівля буде покрита ондулином, утеплена мінераловатним плитами, а в якості паро- та гідроізоляції використовуються плівки. Решетування з соснових дощок II сорту перерізом 32х100 мм з кроком 600 мм, проміжок між кроквами 900 мм.

  1. Снігове навантаження Sc = 240 кг / м² (4-я зона) · μ, при цьому μ розраховується за методом лінійної інтерполяції, описаного вище, і виходить рівним 0,857. Таким чином, Sc = 240 · 0,857 = 205,68 кг / м². Зробити коригування на коефіцієнт зносу ми не можемо, хоча середня швидкість вітру в Челябінську більше 4 м / сек, завдяки чому сніг непогано здувається з дахів. Але кут нахилу у нас більше значення в 20%, передбаченого нормативами, тому залишаємо снігове навантаження без змін.
  2. Вітрова навантаження W = 32 кг / м² (I зона) · 0,65 · 0,8 = 16,64 кг / м².
  3. Вага ондулина 6 кг / м².
  4. Вага мінераловатних плит, припустимо, «Техно Т40» дорівнює 13,3 кг / м².
  5. Вага плівок - поліетиленовою гідроізоляційної і пароізоляційній «Паробар'єр Н90» дорівнює 2 · 0,09 = 0,18 кг / м².
  6. Вага обрешітки з дощок 32х100 мм дорівнює 0,1 · 0,032 · 5200 / 0,6 ≈ 27,73 кг / м² з урахуванням питомої ваги сосни 520 кг / м³ і кроку обрешітки 0,6 м.
  7. Загальне навантаження на покрівлю, а значить, і на несучу основу дорівнює 205,68 + 16,64 + 6 + 13,3 + 0,18 + 27,73 = 269,53 кг / м².

Такий результат цілком влаштовує, оскільки вкрай небажано, щоб загальне навантаження на кроквяну систему перевищувала 300 кг / м². В іншому випадку доведеться змінювати кут нахилу і / або віддавати перевагу іншим покрівельним матеріалами.

Крім цього, загальна розрахункова навантаження дозволяє легко підібрати правильне перетин пиломатеріалів для кроквяної каркаса з урахуванням покатости покрівлі, щоб забезпечити всьому даху максимальну стійкість.

Загальне навантаження на покрівлю дозволяє правильно підібрати розміри пиломатеріалів для облаштування міцною і максимально стійкою до навантажень кроквяної системи

Таблиця: перетин крокв і крок установки в залежності від загального навантаження на покрівлю

Мінімальний кут нахилу для різних видів покрівлі

Таке поняття, як мінімальний ухил, існує для кожного виду укривного матеріалу, про що вже ми писали вище. Обумовлюється він виробниками, тому разом з нормативами необхідно уважно вивчати інструкцію до вибраного покриттю.

Якщо в результаті проведених розрахунків кут нахилу має відхилення від рекомендованого значення, то використовувати цей покрівельний матеріал не слід.

При порушенні цього правила в подальшому виникне безліч проблем, аж до переробки конструкції:

  • при заниженому куті нахилу на стиках штучного матеріалу буде накопичуватися волога, що з часом призведе до протікання і деформації покрівлі;

    При порушенні мінімального ухилу скатів на даху буде накопичуватися вода і талий сніг, що з часом зруйнує гідроізоляційні ущільнення стиків, тоді через щілини волога проникне в підпокрівельний простір

  • при укладанні рулонних матеріалів доведеться зменшувати кількість ізоляційних шарів або товщину утеплювача, що в дощових і холодних районах неприпустимо і обов'язково призведе до набагато більшим витратам на обігрів будинку, або, навпаки, збільшувати нашарування, а це в теплих і посушливих регіонах зайва трата грошей;
  • в деяких випадках замість розрідженій обрешітки потрібно суцільна, а часом і обов'язкова проклейка швів;
  • підвищення ухилу призведе до збільшення площі покриття, отже, зросте вага покрівлі, а разом з цим і навантаження на кроквяну систему, що обернеться підвищенням витрат на облаштування конструкції;
  • перевищення ухилу загрожує появою «здуття» даху, що знову-таки ляже додатковим тягарем на кроквяний каркас і неодмінно призведе до руйнування.

    Велике значення кута нахилу може викликати «здуття» даху, яке призведе до збільшення навантаження на несучу конструкцію покрівлі

Одним словом, дотримуйтеся порад виробників, а також користуйтеся нормативами і тоді гарантовано вам не доведеться перестилати дах або ремонтувати кроквяну систему посеред зими.

Що стосується зовнішнього вигляду покрівель, найстійкішою конструкцією є шатрова - проста в збірці, але не дозволяє при невеликому ухилі влаштувати комфортну житлову мансарду.

Шатровий дах крім естетичної привабливості знижує навантаження на несучі елементи будівлі, завдяки чому вважається найнадійнішою конструкцією

Непогано зарекомендувала себе чотирьохскатний, особливо голландська полувальмовая форма, де усічені торцеві скати у багато разів підвищують стійкість до навантажень.

Полувальмовая дах завдяки своєрідній конструкції здатна витримувати екстремальні вітрові навантаження, тому може використовуватися у всіх регіонах

Односхилі даху слід розташовувати піднятою стороною в напрямку панівних вітрів, тоді конструкція буде міцною, до того ж відпаде проблема зі сміттям і опадами. А на плоских дахах стòіт приділити увагу разуклонку і водостоку, що дозволить створити надійний дах з мінімальним ухилом.

Грамотний розрахунок односхилого даху, в тому числі ухилу і розташування відносно рози вітрів, забезпечить найкраще співвідношення експлуатаційних характеристик такої конструкції і її вартості

Відео: мінімальний ухил для плоскої покрівлі - разуклонку

Розрахунок нахилу даху - не стільки складна, скільки об'ємна задача. Але розібратися в ній треба, оскільки від цього залежить міцність будівлі і безпеку людей. А щоб полегшити розрахунки, після того як ви зрозумієте їх суть, скористайтеся онлайн-калькулятором, який по занесеним даними визначить не тільки кут нахилу, але і прорахує всю покрівельну конструкцію. Удачі вам.