Кут ухилу для різних покрівель: робимо розрахунок правильно

1

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

Зміст

  • Від чого залежить ухил даху

    • Таблиця: розмірність ухилу покрівлі
    • Вплив природних факторів на ухил покрівлі

      • Кут нахилу і снігове навантаження
      • Таблиця: значення нормативного снігового навантаження sg по регіонах
      • Таблиця: значення індексу μ для різних типів покрівлі
      • Кут нахилу і вітрове навантаження
      • Таблиця: значення нормативного показника вітрового навантаження по регіонах
      • Таблиця: показник зміни вітрового навантаження щодо типу конкретної місцевості
      • Відео: розрахунок кроквяної системи
    • Взаємозв’язок покрівельного матеріалу і ухилу скатів

      • Таблиця: рекомендований ухил покрівлі для деяких видів покриттів
      • Відео: покрівля з профнастилу при малому куті нахилу-секрети монтажу
      • Вимоги до укладання покрівельного килима
    • Залежність висоти коника від ухилу даху

      • Відео: висота коника і ухил даху
  • Як правильно розрахувати кут нахилу

    • Відео: універсальний кутомір
    • Відео: як розрахувати кут нахилу і висоту даху
    • Розрахунок сумарного навантаження на покрівлю
    • Таблиця: перетин крокв і крок установки в залежності від загального навантаження на покрівлю
  • Мінімальний кут нахилу для різних видів покрівлі

    • Відео: мінімальний ухил для плоскої покрівлі-разуклонка

Від чого залежить ухил даху

Покатость покрівлі-показник, що характеризує нахил скатів щодо 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 впливу» прописаний у відсотках. Він розраховується як відношення висоти даху від коника до половини ширини будівлі, помножене на 100%.

Кут ухилу для різних покрівель: робимо розрахунок правильно

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

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

Таблиця: розмірність ухилу покрівлі

ухил кровлиуклон кровлиуклон кровлиотносительная высотаотносительная ширинадлина скатапереводной коэффициентв градусахв процентахотносительная висота схилу кровлиширина ската покрівлі до горизонтальної проекції по лінії карниза розраховується площа покрівлі до горизонтальної проекції і множиться на коефіцієнт нахилу — виходить площа покрівлі м21:0,5860173,210,581,15472,00001:145100111,41421,41431:1,194083,911,191,55571,30551:1,43357011,431,74341,22081:1,533,6966,711,51,80281,20191:1,733057,711,732,00001,15481:226,5750122,23611,11811:2,142546,612,142,36621,10341:2,521,804012,52,69261,07711:2,752036,412,752,92381,06421:318,4333,3133,16231,05411:3,515,9528,613,53,64011,04011:414,0425144,12311,03081:4,512,5322,214,54,60981,02441:511,3120155,09901,01991:5,671017,615,675,75881,01551:69,4616,7166,08281,01381:78,1314,3177,07111,01021:7,12814,117,127,18531,00991:87,1312,5188,06231,00781:96,3411,1199,05541,00621:105,711011010,04991,00501:11,4358,7111,4311,47371,00391:14,347114,314,33561,00251:19,0835,2119,0819,10731,00141:202,86512020,02501,00131:28,6423,5128,6428,65371,00071:401,432,514040,01251,00041:501,15215050,01001,00021:57,2911,7157,2957,29871,00021:600,951,716060,00831,00021:800,721,318080,00621,00011:1000,5711100100,00501,0001

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 в цілях раціонального використання простору для двосхилих конструкцій бажані не надто великі ухили;
  • вид укривного матеріалу — для кожного покриття існують допустимі величини спаду скатів, згідно з яким його можна укладати;
  • архітектурна специфічність регіону, інформацію про яку можна отримати в місцевому відділі архітектури і узгодити там же дизайнерське рішення конкретної 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 покатості покрівлі потрібно користуватися нормативами, зокрема, снип 2.01.07–85* «навантаження і впливу».

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 карті снігових навантажень;
    Кут ухилу для різних покрівель: робимо розрахунок правильно

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

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

Таблиця: значення нормативного снігового навантаження sg по регіонах

снігові райони російської федерації (приймаються по карті)iiiiiiivvviviiviiisg, кпа( кгс/м2)0,8 (80)1,2 (120)1,8 (180)2,4 (240)3,2 (320)4,0 (400)4,8 (480)5,6 (560)

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

Таблиця: значення індексу µ для різних типів покрівлі

номер схемыпокрытия і схеми снігових нагрузоккоэффициент µ і область застосування схем1здания з односхилими і двосхилими покрытиямиµ = 1 при α ≤ 25°;µ = 0 при α ≥ 60, тобто снігове навантаження не враховується;проміжні значення µ розраховуються з допомогою лінійної интерполяции2здания зі склепінними і близькими до них по контуру покрытиямиµ1 = cos 1,8 α; µ2 = 2,4 sin α 1,4, де α — ухил покриття в градусах3покрытия у вигляді стрілчастих арокпри β ≥ 15° необхідно використовувати схему 1, при β<15° — схему 2

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 покатості буде повністю залишатися на даху, внаслідок чого:

  • потрібно спочатку передбачити більш часту очистку покрівлі від снігу;
    Кут ухилу для різних покрівель: робимо розрахунок правильно

    Регулярне очищення даху, відливів, козирків і водостоку від снігу і льоду попереджає небезпечні навантаження на покрівельні конструкції і забезпечує безпеку людей

  • встановити систему антиобледеніння;
    Кут ухилу для різних покрівель: робимо розрахунок правильно

    Система антиобледеніння для обігріву покрівель і водостоків позбавить від висячих 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.

Кут ухилу для різних покрівель: робимо розрахунок правильно

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

Сніговими заметами можна боротися, періодично очищаючи покрівлю, а передбачити силу і напрямок вітру досить важко, особливо при глобальних змінах клімату. Вітрове 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 скатів він може повністю звалити конструкцію.

Кут ухилу для різних покрівель: робимо розрахунок правильно

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

Вітрове тиск розраховується за формулою wm = w0 · k · з, де:

  • wm — розрахункова сила вітру;
  • w0 — нормативний показник вітрового тиску по зонах, відображений на карті 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 в розрахунок беруть максимальне від’ємне значення, в інших випадках — граничне позитивне.
    Кут ухилу для різних покрівель: робимо розрахунок правильно

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

Таблиця: значення нормативного показника вітрового навантаження по регіонах

вітрові райониiaiiiiiiivvviviiw0, кпа(кг/м2)0,24/0,17(24/17)0,32/0,23(32/23)0,42/0,30(42/30)0,53/0,38(53/38)0,67/0,48(67/48)0,84/0,60(84/60)1/0,73(100/73)1,2/0,85(120/85)

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

Таблиця: показник зміни вітрового навантаження щодо типу конкретної місцевості

висота z, мкоэффициент k для типів местностиавс≤ 50,750,50,4101,00,650,4201,250,850,55401,51,10,8601,71,31,0801,851,451,151002,01,61,251502,251,91,552002,452,11,82502,652,32,03002,752,52,23502,752,752,35≥ 4802,752,752,75 примітка:а — відкриті узбережжя морів, озер і водосховищ, пустелі, степу, лісостепу, тундра; у — міські території, лісові масиви та інші місцевості, рівномірно покриті перешкодами висотою понад 10 м; с-міські райони з щільною забудовою будівлями висотою більше 25 м;при визначенні вітрового навантаження типи місцевості можуть бути різними для різних розрахункових напрямків вітру;споруда вважається розташованим в місцевості певного типу, якщо ця місцевість зберігається з навітряного боку споруди на відстані 30 h при висоті споруди h до 60 м і 2 км — при більшій висоті.

Розглянемо приклад розрахунку вітрового навантаження для заміського будинку висотою 10 м з вальмовой дахом, що будується в московському регіоні, який відноситься згідно карті до першої вітрової зоні: wm = w0 · k · с = 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 обґрунтування зроблять тільки проектувальники, знайомі з сопроматом 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

Здорова спина без лікарів і ліків
Безкоштовний онлайн майстер-клас, де ви дізнаєтеся, як в домашніх умовах позбутися від болю в попереку.
Брати участь!
Кут ухилу для різних покрівель: робимо розрахунок правильно

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

вид покрівельного покриттявес покрівельного покриття, кг/м2уклон крышисоотношениев градусахв процентахшифер середнього і посиленого профиля11–131:10/1:55,71/11,3110/20целлюлозно-бітумні листы61:105,7110 профнастил однофальцевый3–6,51:411,0425 м’яка рулонна кровля9–151:105,7110 профнастил двухфальцевый3–6,51:511,3120металлочерепица51:511,3120ондулин6от 1:5от 11,31 від 20керамическая черепица50–601:511,3120 цементно-піщана черепица45–701:511,3120 композитна черепица81:2,521,8040

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

  1. найбільш вітростійким 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 вітровим навантаженням. Проте в регіонах з частими і сильними вітрами бітумні гонти слід не тільки приклеювати, але і прибивати до основи, що дозволить такому покриттю витримати навіть ураганні вітри.
    Кут ухилу для різних покрівель: робимо розрахунок правильно

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

  2. на друге місце за вітростійкістю можна поставити рулонні, штучні і мастичні покриття теж з високим ступенем надійності, а також натуральну черепицю, з вагою якої вітру впоратися важко. Але при використанні її на конструкціях з неправильно обраним кутом нахилу окремі черепичні фрагменти все-таки можуть бути зірвані вітром і завдяки великій вазі будуть представляти чималу загрозу. Для міцності гонти натуральної черепиці бажано закріпити скобами не тільки у верхніх і нижніх рядах, але і по всій поверхні покрівлі.
    Кут ухилу для різних покрівель: робимо розрахунок правильно

    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 переваг мають істотний недолік — велику парусність.

    Кут ухилу для різних покрівель: робимо розрахунок правильно

    Виробниками і 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 настилам нормативи жорстких вимог не пред’являють, то укладання покрівельного килима регламентується збірником правил 17.13330.2011 (додаток е) пропорційно вітровим навантаженням.

  1. коли підйомна сила вітру намагається вирвати крайні полотна з кріпильних елементів, кращою фіксацією ізоляційних матеріалів є їх повне приклеювання по всій поверхні підстави. При такому розкладі вітрове навантаження не повинна перевищувати рівень адгезії покрівельного килима до основи і між шарами. Тобто wm< qa, де qa-показник адгезії, зазначений в інструкції виробника дрібнопористих матеріалів підстави, або wm
  2. при частковій проклейці шарів покрівельного пирога повинні виконуватися наступні нерівності:
    • wm< qa · 25 / 100, тобто 4 * wm
    • wm
  3. при вільної укладанні покрівельного килима з проклеюванням стиків все ізоляційні матеріали підбираються так, щоб їх загальна вага була більше вітрового навантаження: wm

Залежність висоти коника від ухилу даху

Розрахувати висоту коника по куту нахилу скатів досить просто за допомогою косинця або математичної формули: висота коника h дорівнює половині ширини споруди, помноженої на кут нахилу в % і поділеної 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 найпершій 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 ухилу для різних покрівель: робимо розрахунок правильно

Кут нахилу даху залежить від того, на яку висоту піднято 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 ухиломіра. 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 велику точність. У нього є дисплей на передній панелі, де відображаються шукані значення.

Кут ухилу для різних покрівель: робимо розрахунок правильно

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