Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!
Дах будинку повинен бути надійним і красивим, а можливо це при правильному визначенні його кута нахилу для даного виду покрівельного матеріалу. Як розрахувати кут нахилу даху – у статті.
Призначення підпокрівельного просторуПеред розрахунком кута нахилу даху треба визначитися з тим, як використовуватиметься горищне приміщення. Якщо ви плануєте зробити його житловим, кут нахилу доведеться робити більшим – щоб приміщення було просторіше, а стелі вищі. Другий вихід – робити ламану, мансардну покрівлю. Найчастіше такий дах роблять з двосхилим, але може він мати і чотири скати. Просто в другому варіанті дуже складною виходить кроквяна система і без досвідченого проектувальника просто не обійтися, а більшість воліє робити все самостійно, своїми руками.
При збільшенні кута ухилу покрівлі варто пам'ятати кілька речей:
- Значно збільшуються витрати на покрівельні матеріали - зростає площа скатів.
- На великі скати сильніше впливає вітрове навантаження. Якщо порівнювати навантаження на тому самому будинку з кутом в 11° і в 45°, у другому випадку воно виявиться більше майже в 5 разів. Щоб покрівля могла протистояти таким навантаженням, кроквяну систему роблять посилену - ставлять балки та крокви більшого перерізу з меншим кроком. А це - збільшення її вартості.
- Якщо кут нахилу ската більше 60°, снігові навантаження не враховуються - опади скочуються і не затримуються. Але при влаштуванні ламанного мансардного даху снігові навантаження враховуються при розрахунку верхньої частини - там площини мають ухил менше 60°.
- Не всі покрівельні матеріали можуть використовуватися на крутих скатах, так що уважно зморите на максимальний кут нахилу, з яким можуть використовуватися дахи.
Це не означає, що дахи з малим ухилом краще. Вони обходяться за матеріалами дешевше - менше площа покрівлі, але мають свої нюанси:
- Вимагають заходів щодо снігозатримання, щоб запобігти лавиноподібному сходу снігу.
- Замість снігозатримувачів можна зробити обігрів покрівлі та водостічної системи - для поступового танення снігів та своєчасного відведення води.
- При малому ухилі велика ймовірність того, що волога затікатиме в стики. Це тягне за собою посилені заходи з гідроізоляції.
Так що покрівлі з малим ухилом теж не подарунок. Висновок: розрахувати кут нахилу даху треба так, щоб знайти компроміс між естетичною складовою (будинок має виглядати гармонійно), практичною (при житловому підпокрівельному просторі) та матеріальною (витрати необхідно оптимізувати).
Кут нахилу в залежності від покрівельного матеріалу
Дах на будинку може мати практично будь-який вид - може мати низькі скати, може - майже вертикальні. Важливо при цьому правильно розрахувати її параметри - переріз кроквяних ніг та крок їх встановлення. Якщо ви хочете вкласти на дах певний вид покрівельного матеріалу, треба брати до уваги такий показник, як максимальний і мінімальний кут нахилу для даного матеріалу.
| Найменування покрівельного матеріалу | Мінімальний кут нахилу (у градусах) |
|---|---|
| Абоцементний шифер і ондулін | 6-° |
| Цементно-піщана та керамічна черепиця | 10° |
| Гнучка бітумна черепиця | 12° |
| Металочерепиця | 6° |
| Асбо-цементні або сланцеві плити | 27° |
| Сталеві оцинковані, мідні, цинк-титанові листи | 17° |
| Профнастил | 6° |
Мінімальні кути прописані в ГОСТі (див. таблицю вище), але часто виробники дають свої рекомендації, тому бажано визначитися з конкретною маркою ще на стадії проектування.
Чаще кут схилу даху часто визначають виходячи з того, як зроблені вони у сусідів. З практичної точки зору це правильно - умови біля прилеглих будинків аналогічні, і якщо сусідські дахи стоять добре, не течуть, можна взяти за основу їхні параметри. Якщо по сусідству немає дахів з тим покрівельним матеріалом, який ви плануєте використовувати, можна почати розрахунки з середніх значень. Вони наведені в таблиці.
| Тип покрівельного матеріалу | Рекомендований кут нахилу мінімальний/максимальний | Який нахил ската роблять найчастіше |
|---|---|---|
| Покрівля з толю з посипанням | 3°/30° | 4°-10° |
| Двошарова толевая | 4°/50° | 6°-12° |
| Цинкова з подвійними стоячими фальцями | 3°/90° | 5°-30° |
| Шпунтована черепиця з 4-ма жолобками | 18°/50° | 22°-45° |
| Голландська черепиця | 40°/60° | 45° |
| Звичайна керамічна черепиця | 20°/33° | 22° |
| Профнастил та металочерепиця | 18°/35° | 25° |
| Абоцементний шифер | 5°/90° | 30° |
| Штучний шифер | 20°/90° | 25°-45° |
| Солома або очерет | 45°/80° | 60°-70° |
Як бачите, у графі «як роблять» у більшості випадків є солідний діапазон. Так що є можливість варіювати зовнішній вигляд будівлі навіть з однаковим дахом. Адже, крім практичної ролі, дах ще й прикраса. І при виборі кута її нахилу важливу роль відіграє естетична складова. Зробити це простіше у програмах, що дають змогу відобразити об'єкт у об'ємному зображенні. Якщо скористатися цією методикою, то розрахувати кут нахилу даху в даному випадку - вибрати його з певного діапазону.
Вплив кліматичних факторів
На кут нахилу покрівлі впливає кількість снігу, що випадає за зиму у конкретному регіоні. Також при проектуванні враховуються вітрові навантаження.
Все більш-менш просто. За даними багаторічних спостережень вся територія РФ розділена на зони з однаковим сніговим та вітровим навантаженням. Ці зони нанесені на карти, зафарбовані різними кольорами, тому орієнтуватися нескладно. По карті визначаєте місце розташування будинку, знаходите зону, по ній - значення вітрового та снігового навантаження.
Розрахунок снігових навантажень
На карті снігових навантажень коштує дві цифри. Перша використовується при розрахунку міцності конструкції (наш випадок), друга - щодо допустимого прогину балок. Ще раз: при розрахунку кута нахилу покрівлі користуємося першою цифрою.
Основне завдання розрахунку снігових навантажень - врахувати запланований ухил покрівлі. Чим крутіший скат, тим менша кількість снігу може на ньому втриматися, відповідно, менший переріз крокв або більший крок їх встановлення знадобиться. Для обліку цього параметра вводяться поправні коефіцієнти:
- кут нахилу менше 25° - коефіцієнт 1;
- від 25° до 60° - 0,7;
- на дахах з ухилом більше 60° снігові навантаження не враховуються - сніг не утримується на них у достатній кількості.
Як бачимо зі списку коефіцієнтів, змінюється значення тільки на дахах з кутом нахилу 25 - 60 °. Для решти ця дія сенсу не має. Отже, щоб визначити дійсне снігове навантаження на дах, що планується, беремо значення, знайдене по карті, множимо на коефіцієнт.
Наприклад, розраховуємо снігове навантаження для будинку в Нижньому Новгороді, кут нахилу покрівлі - 45 °. По карті це 4-а зона, із середнім сніговим навантаженням 240 кг/м. Отримуємо 240 кг/м20,7=167 кг/м2Це лише частина розрахунку кута нахилу даху.
Розрахунок вітрових навантажень
Вплив снігу вирахувати просто - чим більше снігу в регіоні, тим більші можливі навантаження. Передбачити поведінку вітру набагато складніше. Можна лише орієнтуватися на переважаючі вітри, розташування будинку та його висоту. Ці дані при розрахунку кута нахилу покрівлі враховуються за допомогою коефіцієнтів.
Положення будинку щодо троянда вітрів має велике значення. Якщо будинок стоїть між вищими будинками, вітрові навантаження будуть меншими, ніж у тому випадку, коли він знаходиться на відкритій місцевості. Усі будинки за типом розташування ділять на три групи:
- Зона «А». Будинки, що знаходяться на відкритій місцевості - у степу, пустелі, тундрі, на берегах річок, озер, морів і т.п.
- Зона «Б». Будинки знаходяться в лісистій місцевості, у невеликих містечках та селищах, з перешкодою для вітру заввишки не більше 10 м.
- Зона «В». Будинки, що знаходяться в районах щільної забудови, висотою не менше 25 м.
Будинок вважається таким, що належить до цієї зони, якщо вказане оточення знаходиться на відстані не менше 30-кратної висоти будинку. Наприклад, висота будинку 3,3 метри. Якщо на відстані 99 метрів (3,3 м30=99 м) знаходяться лише невеликі одноповерхові будинки або дерева, він вважається таким, що належить до зони «Б» (навіть якщо територіально знаходиться у великому місті).
Залежно від зони, вводяться коефіцієнти, що враховують висоту будівлі (наведені в таблиці). Потім їх використовують при розрахунку вітрового навантаження на дах будинку.
| Висота будівлі | " Зона А" | " Зона Б" | "Зона В | "
|---|---|---|---|
| менше 5 метрів | 0,75 | 0,5 | 0,4 |
| від 5 м до 10 м | 1,0 | 0,65 | 0,4 |
| від 10 м до 20 м | 1,25 | 0,85 | 0,55 |
Наприклад, розрахуємо вітрове навантаження для Нижнього Новгорода, одноповерховий будинок знаходиться у приватному секторі - належить до групи «Б». По карті знаходимо зону вітрових навантажень - 1, вітрове навантаження для неї 32 кг/м. Перемножуємо: 32 кг/м20,5=16 кг/м2
Але це ще не все. Треба ще врахувати аеродинамічні складові вітру (за певних умов він намагатиметься зірвати дах). Залежно від напряму вітру та його впливу покрівлю, її ділять на зони. У кожному їх виникають різні навантаження. У принципі, у кожній зоні можна ставити крокви різного розміру, але так не роблять – це невиправдано.Для спрощення розрахунків рекомендують брати показники з найбільш навантажених зон G і H (див. таблиці).
Знайдені коефіцієнти застосовують до розрахованого вище вітрового навантаження. Якщо коефіцієнта два - з негативною та позитивною складовою, вважається обидва значення, а потім вони підсумовуються.
Знайдені значення вітрових та снігових навантажень є основою для розрахунку перерізу кроквяних ніг та кроку їх встановлення, але не тільки. Сумарне навантаження (вага конструкції покрівлі + снігова + вітрова) не повинна перевищувати 300 кг/м нахилу покрівлі.
Отже, висновки. Розрахувати кут нахилу даху - це, скоріше, вибрати один з можливих варіантів. Важливо тільки, щоб вибір цей виявився правильним.