Оптимальный угол наклона вальмовой крыши: Please Wait… | Cloudflare
оптимальный, как определить рекомендуемый угол ската и снеговые нагрузки
На что влияет угол наклона крышиСтроительство крыши – это последний этап возведения дома. Но не менее важный, чем возведение стен. Ведь крыша защищает наше жилье от непогоды, да и эстетическая сторона нашего жилища немало зависит от вида крыши.
Так уж повелось, но плоские крыши в нашей стране можно встретить только у многоэтажек. Коттеджи и частные дома венчают скатные крыши. А одним из главных расчетных показателей при строительстве дома строители считают угол наклона крыши. Давайте рассмотрим, как грамотно нужно рассчитывать этот показатель, от чего он зависит и как влияет на строительство крыши в целом.
Виды крыш и их зависимость от угла наклонаВ зависимости от устройства кровли выделяют несколько видов крыш:
- Односкатная крыша. Крыша представляет собой наклонную плоскость, которая лежит на стенах разной высоты. Для такой крыши подойдет любой материал.
- Двускатная крыша. Это достаточно надежная и простая по своему монтажу крыша. Состоит из двух скатов. Материал для кровли также можно подобрать абсолютно любой.
- Шатровое перекрытие. Крыша представляет собой конструкцию, в которой несколько равнобедренных треугольников вершинами замыкаются в одной точке. Стропильная система у такой крыши довольно сложная, но зато расходных материалов на нее понадобится минимум.
- Вальмовая крыша. Имеет четыре ската (два треугольных и два трапециевидных). Вершины крыши срезаны. По своей конструкции крыши очень сложные, но очень экономичны по расходу материала.
- Сводчатое перекрытие. Подобные крыши делаются только из кирпича или камня. И так, как являются очень тяжелыми, сегодня в индивидуальном строительстве почти не используются
- Многощипцовые крыши. Очень сложная, но красивая конфигурация из множеств премыканий и ребер.
Итак, крыша считается скатной, если угол наклона кровли превышает 10 градусов.
Выделяют эксплуатируемую и неэксплуатируемую кровлю.
Неэксплуатируемая кровля – это когда между самой кровлей и верхним перекрытием почти нет пространства, или предназначено это пространство для технических целей. Такими крышами могут быть плоские крыши с углом уклона от 2 до 7 градусов. В таких крышах высота пространства между крышей и перекрытием не более полутора метров.
Строить плоские крыши выгодно. Минимум затрат на материалы, работу. Ветер не сорвет. Опять же можно оборудовать дополнительное место для отдыха. В последнее время очень популярно настилать на подобные крыши зеленую кровлю. Но вот осадки такую крышу могут попортить. Поэтому полностью плоские крыши делать невыгодно. Осадки лужами будут скапливаться на поверхности крыши и разрушать ее.
Для того чтобы создать естественный отток воды насыпают на плоские крыши слой керамита под некоторым уклоном.
Скатные же крыши позволяют использовать пространство под крышей под хозйственные нужды – чердак, мансарда или даже оборудовать в них при тщательном утеплении и жилые комнаты.
Факторы, от которых наиболее зависит угол наклона крышиК основным влияющим на уклон кровли факторам можно отнести:
- Природные факторы. Угол наклона крыши зависит от климата той местности, где будет происходить строительство. Ветер оказывает огромную нагрузку и на кровельное покрытие крыши и на стропильную систему в целом. Незначительное увеличение угла уклона (примерно на 30 градусов) увеличивает ветровую нагрузку почти в 5 раз. Но и незначительный угол также может сыграть на руку стихии. Так ему легче будет попасть в крышу через стыки покрытия и легко сорвать крышу. Атмосферные осадки также разрушительно могут действовать на эксплуатационные характеристики крыши. А вот с помощью грамотно подобранного уклона можно избежать этих неприятностей.
Запомните, что максимальная снеговая нагрузка на кровлю крыши достигается при соблюдении угла уклона крыши в 30 градусов. А при 45 градусах снег и дождь и вовсе не задерживаются на крыше.
- Угол наклона крыши из металлочерепицы
Строительными нормами определены минимальные показатели уклона для каждого кровельного материала. В них учли наклон крыши и снеговые нагрузки, а также ветровые показатели. Например, для кровли, выполненной из черепицы, минимальный рекомендуемый угол ската крыши — 22 градуса, для шифера – 30 градусов.
Таким образом, очевидно, что если вы собираетесь строить дом в регионе, где осадки очень часты, то угол наклона крыши в 45 градусов — в самый раз. А вот, если осадков не так уж и много, но зато ветер задувает круглогодично, то оптимальный вариант – крыша с наклоном в 30 градусов.
Как определить уклон кровли, который будет оптимальным для вашего нового жилища?
Помните, что чем больше угол наклона крыши, тем больше затрат вы понесете на строительные работы.
Рассчитывается величина наклона как отношение размера конька к половине ширины здания и умноженное все это на 100. У профессиональных строителей на случай расчета показателей уклона крыши есть свои инструкции и расчеты. Большинство из них пользуются матрицами расчета и специальными графиками. Ознакомиться с ними можно во всемирной паутине.
Влияние величины наклона крыши на выбор кровельнго материала ( и не только)Идеальной крыши, которая бы подходила бы всем регионам и кровельным материалам пока еще не придумали.
Итак, величину уклона рассчитали. Теперь подбираем кровельный материал. Шифер и черепица подойдут для крыши с углом более 20 градусов. Если уклон будет меньшим, то в стыки буде забегать вода, забиваться снег, а значит, будет уменьшаться срок эксплуатации самой кровли.
Рулонные материалы на основе битума используют при накрытии плоских крыш или угол наклона кровли, которых превышает 30 градусов. При высоком уровне нагрева солнцем таких крыш и при большем уклоне кровля просто напросто может сползти.
Металлопрофиль и металлочерепица используется на крышах с уклоном не менее 10 градусов.
А вот перечень самых распространенных кровельных материалов:
- Черепица. Сегодня пользуется почти бешеной популярностью. Существует большое количество разновидностей этого материала. Такие крыши легко поддаются ремонту. Но вот отдать финансов за данный материал придется немало Но этот материал очень долговечен. Его срок эксплуатации может исчисляться не только десятилетиями, но и веками.
- Кровельные панели. Подобные панели изготавливаются прямо на заводах и в конечном виде представляют уже почти готовую крышу. Панели сразу содержат в себе несколько слоев – и теплоизоляцию и пароизоляцию и саму плиту. Устанавливать такие плиты очень просто. Не нужно никакого специального оборудования. Крепятся панели друг к другу специальной лентой. Но и стоит такой материал очень дорого.
- Металлопрофиль. Листы из оцинкованной стали. Достаточно легкий и прочный материал. Не поддается ржавчине и является экологически чистым. Сегодня можно выбрать любой цвет и размер и направление волн. Производители дают гарантию на этот материал сроком на 75 лет.
- Штучные материалы из древесины, такие как дрань, стружка и гонт. Как правило, подобные материалы в современном строительстве уже никто не использует. Это материал не долговечен, может гнить, на нм размножаются микроорганизмы и легко воспламеняется.
- Шифер. Этот материал вот уже долгое время остается надежным в эксплуатации, простым в монтаже и недорогим в приобретении. Влагоустойчив, морозостоек, пожаробезопасен. Да и внешний вид сегодня производители усовершенствовали. Можно выбрать шифер любого желаемого цвета.
Выбирая кровельный материал, помните, чем плотнее его структура тем меньше должен быть уклон крыши.
При использовании листов металлопрофиля и металлочерепицы на пологих крышах рекомендуют проходить стыки влагоустойчивым и морозостойким герметиком. А также размер нахлеста листов при монтаже кровли из этих материалов зависит также от угла наклона крыши. Чем крыша круче, тем нахлест меньше. Это относится и к шиферу.
При монтаже крыши не забывайте и о вентиляции пространства под ней. Скатные крыши также необходимо оборудовать системой водооттока.
Таким образом, можно сделать вывод, что угол наклона крыши – показатель очень важный. От него зависит не только качество работ, но и срок эксплуатации самой крыши. Главное, грамотно рассчитать величину, выбрать нужную конструкцию крыши, качественный кровельный материал и хорошую бригаду рабочих. Ну и, конечно же, не на все на это понадобится некоторый объемный бюджет. Удачи вам в строительстве!
Угол наклона крыши: минимальный и оптимальный
Надежность любого здания, а также комфортность проживания в нем, зависят, главным образом, от того, насколько качественно устроена его крыша.
А одним из критериев качества кровли является ее наклон.
Поскольку от его величины зависит и количество кровельного материала, то выбор угла наклона и его предварительные расчеты производят до начала закупки выбранного кровельного материала.
Что на него влияет
В зависимости от величины уклона скатов крыши зависит особенность ее эксплуатации.
Принято выделять 4 типа крыш:
- высокие, с углом в 45-60 градусов;
- скатные, с наклоном от 30 до 45 градусов;
- пологие, угол уклона у которых 10-30 градусов;
- плоские. Уклон в 10 градусов и меньше.
На выбор величины этого параметра оказывают влияние, в первую очередь, природные факторы, которые характерны для данной местности.
Ветровая нагрузка
Сильный ветер самое большое давление оказывает на кровли высокие.
Потому что такие кровли из-за большого угла наклона имеют очень большую площадь.
У большой площади поверхности очень высока парусность.
Соответственно, очень велика нагрузка на всю конструкцию стропильной системы.
И если вы решили устраивать именно высокую кровлю с очень большим уклоном, то следует позаботиться и об очень прочном основании.
Однако в районах, где преобладают сильные ветра, небезопасно устраивать и крыши плоские.
При таком типе кровли на нижнюю часть ската будет оказываться повышенное давление при сильном ветре.
И если крепление кровли будет ослабленным, может произойти срыв всей конструкции.
Поэтому в районах, где сильные ветра бывают часто, рекомендуется устраивать скатные кровли с величиной наклона 25 — 30 градусов.Если же сила ветра невелика, то величина уклона крыши может равняться 30-45 градусов.
Нагрузка снеговая
Если в той местности, где строится дом, в холодное время года снегопад обильный, то следует строить кровлю с большим углом уклона.
В этом случае высокая крыша вне конкуренции.
На кровлях с большим уклоном снег не задерживается.
Именно по этой причине во всех северных странах кровли на зданиях очень высокие (Швеция, Финляндия, Норвегия и пр.).
Чем меньше угол уклона кровли, тем дольше выпавший снег будет находиться на скатах.
Тем больший вес будет воздействовать на всю конструкцию.
Если конструкция стропильной системы сделана с большим запасом прочности, то некоторый слой снега на крыше – это неплохо.
Он обеспечивает небольшую дополнительную теплоизоляцию.
Однако, если конструкция стропильной системы сооружения на большую нагрузку не рассчитана, то могут быть большие проблемы.
Выбираем уклон в зависимости от используемого кровельного материала
Прошли те времена, когда для покрытия использовали всего два вида кровельных материалов: черепицу и шифер.
Сегодня кровельных материалов огромное количество!
О размерах шифера плоского листового.
О размерах шифера волнового по ссылке. Также о количестве волн.
Об отливах для крыши здесь. Какие выбрать и как установить.
Каждый материал имеет свои индивидуальные технические характеристики и это при расчете необходимого значения угла наклона обязательно следует учитывать.
Ведь может произойти так, что понравившийся вам материал по своим параметрам просто не подойдет.
Минимальный угол наклона
Существует понятие минимального значения этого параметра.
Для каждого из материалов этот параметр свой.
И если угол наклона, полученный в результате ваших расчетов, окажется меньше, чем минимальная величина для выбранного вами кровельного материала, то использовать его для устройства кровли нельзя.
В дальнейшем может возникнуть очень много проблем, если нарушить это правило:
- для любых штучных наборных кровельных материалов, таких как черепица или шифер, минимальная величина уклона составляет 22 градуса. Именно при таком значении на стыках не скапливается влага и внутрь крыши влага не просачивается;
- угол наклона для рулонных материалов (рубероид, бикрост и пр.) зависит от того, какое вы планируете укладывать количество слоев. Если три слоя, то уклон может составлять 2-5 градусов. Если же два слоя, то его требуется увеличить до 15 градусов;
- производители профнастила рекомендуют при устройстве кровли из этого материала устраивать угол уклона 12 градусов. Профнастил можно использовать и при меньших значениях, но в таком случае необходимо выполнить проклейку стыков листов герметиком;
- для металлической черепицы значение этого параметра равняется 14;
- для ондулина – это величина в 6 градусов;
- минимальный уклон для мягкой черепицы равняется 11 градусам. Но при этом обязательное условие – сплошная обрешетка;
- для мембранных кровельных покрытий не существует жестких требований по минимальному значению этого параметра.
Это о минимальных величинах.
Дам совет – придерживайтесь этих правил.
Чтобы посреди зимы не пришлось всю кровлю перестилать.
Теперь об оптимальных значениях
Если в регионе дожди и снега случаются часто, то оптимальной будет крыша, угол наклона скатов у которой будет составлять 45 — 60 градусов.
Ведь с кровли необходимо как можно скорее снимать нагрузку от воды и снега.
Потому что прочность стропильной системы не беспредельна.
А благодаря большому уклону кровли дождь и снег будут сходить максимально быстро.
Если в регионе, где построен дом, постоянно сильные ветра, то с крышей поступают иначе.
При меньшем наклоне снижается ее парусность.
И не возникает запредельных нагрузок на кровельный материал и стропила.
Также не произойдет срывания крыши при резких порывах ветра.
При этом оптимальный угол уклона кровли равняется 9 — 20 градусов.
Очень часто в регионе есть и снега, и ветер.
Например, Оренбургская область.
В таком случае выбирают среднее значение угла наклона.
Как правило, его величина находится в диапазоне 20 — 45 градусов.
Если вы обратите внимание, большинство скатных крыш имеют именно такое его значение.
Рассчитываем его величину
Для односкатной
Поскольку односкатная крыша опирается на стены, имеющие разную высоту, то формирование заданного угла наклона производят, просто поднимая одну из стен.
Проводим вдоль стены перпендикуляр L сд, берущий свое начало в точке, где оканчивается короткая стена и опирающийся на стену, имеющую максимальную дину.
В итоге образуется прямоугольный треугольник.
Для того, чтобы рассчитать длину стороны L bc, надо воспользоваться тригонометрической формулой.
Если длина стены L сд равняется 10 метрам, то, чтобы получить угол наклона 45 градусов, длина стены L bc должна ровняться 14.08 метра.
Для двускатной
Принцип расчета для двускатной крыши похож на предыдущий принцип.
Рассмотрим пример
Катет С – это половина ширины здания.
Катет а – это высота от перекрытия до конька.
Гипотенуза является длиной ската.
Если нам известны любые два параметра, то величину угла наклона можно легко рассчитать с использованием калькулятора.
Если ширина равна 8, а высота – 10 метров, то следует пользоваться формулой:
cos A = c+b
Ширина с = 8/2 = 4 метра.
В итоге формула выглядит так:
cos A = 4/10 = 0.4
По таблицам Брадиса находим значение угла, которому соответствует данная величина косинуса.
Он равняется 66 градусов.
Для четырехскатной
И снова не обойтись без рулетки и таблиц Брадиса.
Зная несколько параметров, можно без проблем вычислить другие.
В том числе и угол наклона четырехскатной крыши.
Следует помнить о том, что все размеры необходимо снимать максимально точно.
А измерить уклон уже построенной крыши поможет специальный инструмент — уклономер.
Ведь если вы ошибетесь, то углы наклона, длины и площади могут быть не верны.
А значит, вы ошибетесь в количестве требуемого материала или прочность кровли окажется ниже запланированной.
Посмотрите видео об уклоне скатов.
Что еще почитать по теме?
Автор статьи:Сергей Новожилов — эксперт по кровельным материалам с 9-летним опытом практической работы в области инженерных решений в строительстве.
Понравилась статья? Поделись с друзьями в социальных сетях:Вконтакте
Одноклассники
Google+
как определить минимальный или же оптимальный наклон ската
Надежность и комфортность эксплуатации здания во многом зависит от того, насколько грамотно и качественно выполнено строительство его крыши, в том числе – насколько правильно выбран оптимальный угол наклона крыши, о чем и пойдет речь в данной статье.
Наклон крыши связан с материалом кровли
Уклон крыши принимается в зависимости от проекта дизайна кровли и фасада здания, а также от материала, выбранного для покрытия кровли. Кроме того, на выбор угла наклона могут повлиять климатические условия региона, в котором ведется строительство.
В районах, где происходит частое выпадение осадков, а в зимнее время происходят обильные снегопады, обычно выбирается большой уклон ската крыши, составляющий от 45 до 60 градусов.
Это позволяет снизить нагрузку снежных покровов на кровельную систему, поскольку крупные массы снега не будут скапливаться на крыше, а будут сползать с нее на землю под собственным весом.
Если же для региона, где производится строительство, характерны сильные ветра, то желательно выбрать минимальный угол наклона крыши, уменьшающий так называемую парусность материала кровельного покрытия.
Для этого обычно выбирают значение из диапазона от 9 до 20 градусов.
Следовательно, наиболее универсальным решением является выбор значения между двумя указанными диапазонами, поэтому наиболее распространенным является уклон крыши, составляющий 20-45 градусов.
Такое значение уклона также позволяет использовать большинство современных кровельных материалов при возведении, к примеру, можно возвести крышу из профнастила своими руками.
Разновидности кровли
Сложная форма вальмовой крышиНаиболее распространенной для хозяйственных и подсобных строений формой является односкатная кровля, не предлагающая ничего оригинального в плане дизайна, но привлекающая низкой стоимостью и простотой возведения: конструкция такой кровли по сути состоит из стен различной высоты и уложенного на них кровельного материала.
Наклон крыши в данном случае преимущественно составляет от 9 до 25 градусов, поскольку чаще всего такие крыши покрываются профнастилом. Отсутствие чердака под крышей позволяет выбрать довольно маленький угол ее наклона, но не следует забывать об организации вентиляции пространства под кровлей.
Наиболее распространенным типом кровли является двускатная крыша, конструкция которой представляет собой две плоскости (скаты), соединяющиеся по одной линии (конек).
Стены, являющиеся торцами здания, называют фронтонами, в них могут быть предусмотрены двери, позволяющие использовать помещение чердака или производить небольшой ремонт, а также исполняющие роль вентиляционных отверстий (продухов).
В современном строительстве наибольшей популярностью пользуются вальмовые крыши, позволяющие выполнить поистине неповторимый дизайн кровли.
Угол уклона крыши здесь может быть практически любым в зависимости от вкуса и воображения человека, выполнявшего проектирование конструкции кровли.
Наиболее часто возводится вальмовая четырехскатная крыша, причем два ската выполнены в форме треугольников.
Полезно: при строительстве вальмовых крыш практически нет ограничений на используемый для покрытия кровли материал. Довольно сложная конструкция такой кровли компенсируется весьма эффектным внешним видом крыши, причем, чем сложнее общий план дома, тем более оригинальной может получиться вальмовая крыша.
Немного более усложненным вариантом вальмовой крыши является мансардная, возведение которой производится с целью использования чердачного пространства в качестве жилого помещения, что делает обязательными качественное утепление и пароизоляцию кровли.
Пространство, из которого состоит мансардный этаж, образуется за счет системы скатов ломаной формы и довольно высоких углов наклона. Кроме того, здесь следует оборудовать слуховые окна, которые могут также послужить дополнительным украшением кровли, а также необходимо выполнить инсоляцию помещения.
Оптимальный уклон крыши зависит не только от дизайнерских решений застройщика, но и от погодных условий региона, где производится строительство, что также следует учитывать при выборе наилучшей конструкции кровли.
Важную роль при определении уклона также играет кровельный материал, предъявляющий определенные требования к конструкции крыши.
Влияние климатических особенностей региона строительства
Углы уклона кровли из металлочерепицыЕсли местность, где происходит строительство, отличается частыми сильными ветрами, оптимальный наклон крыши должен быть минимальным, поскольку большие значения угла будут вызывать «парусность» крыши, приводящую к повышенной нагрузке на несущую конструкцию, что может вызвать ее повреждение и разрушение при малейшем просчете в ее проекте.
Возведение же усиленной несущей конструкции с учетом сильных ветров требует значительно более серьезных финансовых затрат.
Строительство в регионе, для которого характерны частые обильные снегопады, требует повышения угла наклона, не позволяющего значительным снежным массам задерживаться на крыше: они будут скатываться по кровле на землю под воздействием собственного веса, не создавая опасных для кровельного материала нагрузок.
В регионах, где преобладают солнечные дни, наиболее предпочтительным вариантом являются плоские крыши, обладающие минимальной нагреваемой поверхностью.
Также крыши в таких местностях часто покрывают гравием, поскольку темные рулонные материалы также могут существенно нагреваться под действием лучей солнца. При этом даже плоская крыша должна обладать небольшим углом уклона (от 2 до 5 градусов), ведущим в направлении отверстия для стока осадков.
Выбор уклона кровли в зависимости от материала
Наклон кровли из профнастилаПри выборе материала для покрытия кровли следует внимательно изучить характеристики предлагаемых материалов, а также их рекомендации, что поможет выбрать материал, который прослужит долго и надежно.
Следует подробнее ознакомиться с тем, как определить минимальный угол уклона для различных кровельных материалов:
- Для наборных штучных материалов, таких как шифер и черепица, минимальный угол составляет 22 градуса, что позволяет предотвратить скапливание влаги на стыках и просачивание ее внутрь крыши;
- Для рулонных материалов минимальный угол наклона выбирается в зависимости от количества уложенных слоев: от 2 до 5 градусов при трехслойном покрытии, до 15 градусов – при двухслойном;
- Минимальный угол наклона кровли из профнастила по рекомендации производителей составляет 12 градусов, при небольших углах следует дополнительно производить проклейку стыков герметиками;
- При покрытии крыши металлочерепицей минимальный угол равен 14 градусам;
- При покрытии ондулином – 6 градусов;
- Для мягкой черепицы минимальный угол уклона равен 11 градусам, при этом обязательным условием является монтаж сплошной обрешетки независимо от выбранного угла;
- Мембранные кровельные покрытия могут применяться с кровлей любой конфигурации, поэтому их минимальный уклон составляет от 2 до 5 градусов.
Выбирая угол наклона необходимо также грамотно рассчитать несущую способность конструкции кровли – она должна быть способна выдержать любые нагрузки и внешние воздействия, возможные в данной местности.
При этом учитывается постоянная нагрузка, складывающаяся из веса кровли и ее конструкций, и временная – возникающая в результате выпадения снега или ударов ветра.
Важно: тип обрешетки и ее шаг также зависит от угла уклона крыши для многих материалов. Рекомендуется для небольших углов наклона выполнять либо сплошную обрешетку, либо с шагом от 350 до 450 миллиметров.
При возведении плоской кровли также следует выполнять ряд требований, одним из которых является организация отвода воды с крыши при помощи системы уклонов.
В случае большой площади крыши часто устанавливается дополнительный аварийный слив на случай, если поток воды превысит возможности основной сточной системы.
С учетом довольно серьезных расценок на материалы, использующиеся при строительстве и ремонте, выбор кровельного материала следует делать тщательно и продуманно, оценив все положительные и отрицательные характеристики предлагаемой продукции и выбрав тот материал, который может обеспечить наибольшую надежность по наименьшей цене.
Производить возведение кровли также следует очень серьезно, поскольку небольшая ошибка при выборе угла ее наклона может повлечь неприятные последствия не только в виде затрат на незапланированный ремонт, но и в виде вреда для здоровья и жизни проживающих в здании людей.
Пример расчета угла наклона крыши
Угол уклона крыши рассчитывается с учетом климата местности, где строится дом, а также выбранного кровельного материала: при большом количестве осадков угол увеличивают, а при сильных ветрах – уменьшают, причем наиболее эффективными в плане расхода материалов являются углы кровли от 10 до 60 градусов.
Значения высоты конька крыши и поднятия стропил определяются либо при помощи угольника, либо рассчитываются, для чего ширина пролета делится пополам и умножается на соответствующий коэффициент из приведенной таблицы.
Например, при ширине дома, составляющей 10 метров и угле наклона кровли, равном 25º, высота, на которую поднимается стропил рассчитывается путем умножения половины ширины дома (5 м) на коэффициент из таблицы, равный 0,47, и получаем 2,35 – именно на эту высоту и должны быть подняты стропила.
как рассчитать минимальный и оптимальный?
По углу наклона крыши разделяют на плоские сооружения, с малым уклоном ската и крутонаклонные.
Каждый тип конструкции имеет свои преимущества и недостатки – учитывая их, хозяева будущего дома выбирают оптимально подходящий вариант строения.
Плоские кровли имеют минимальный угол наклона до 50 – такие сооружения чаще всего используют для обустройства нежилых зданий.
Крутоуклонные конструкции с наклоном ската свыше 300 тоже нельзя назвать подходящим вариантом для жилых домов – на таких строениях не задерживается снег, но из-за «парусной» формы они более подвержены ветровой нагрузке.
По этой причине в загородном строительстве популярностью пользуются кровли с малым уклоном ската от 6 до 300.
Как определить градус уклона четырехскатки?
Крышу называют скатной, если уклон ее скатов составляет более 100. Выбирая угол наклона будущей кровли, нужно учесть, что для ее обустройства подойдет не каждый тип кровельного материала.
Мало того, при желании получить кровлю нестандартной конфигурации нужно быть готовым к сооружению сложной стропильной системы.
Сегодня в загородном строительстве помимо односкатной и простой двускатной крыши все чаще встречаются вальмовые крыши и сооружения со сводчатым перекрытием.
Шатровая вальмовая крыша может представлять собой четыре треугольных ската или два треугольника и две трапеции, которые либо опираются на несущие стены дома, либо выступают за них.
Чтобы высчитать угол наклона вальмовой крыши, понадобится немало времени.
Основная схема такой конструкции формируется с помощью таблицы Пифагора, а вот вычисление местонахождения накосов и рядовых стропил потребует применения другой системы расчетов.
Чтобы правильно вычислить угол наклона четырехскатной крыши, рекомендуется учесть снеговую и ветровую нагрузку, которые характерны для данной местности.
Вальма может иметь уклон от 5 до 600. При большой ветровой нагрузке выбирают минимальный угол уклона крыши и, наоборот, если в местности преобладает сильная снежная нагрузка, то расчет угла наклона крыши проводят таким образом, чтобы он имел большую величину.
Но в последнем случае нужно учесть, что увеличивая угол уклона четырехскатной кровли, хозяин увеличивает расход материалов.
Далее пример того, как рассчитать угол наклона крыши, состоящей из двух равных трапеций и двух равных треугольников: вычисляется высота конька путем умножения тангенса угла на параметр расстояния между краями скатов и делится на 2.
Вальмовая крыша – хороший способ сэкономить на строительстве загородного дома, но при этом получить презентабельное жилье. Для ее сооружения можно использовать недорогие материалы.
Стропильную систему выполняют из древесины. Чтобы продлить срок ее службы, материал обрабатывают антигрибковыми составами и противопожарной пропиткой.
В качестве кровельного покрытия для вальмовых конструкций рекомендуется выбирать мягкие материалы ввиду того, что они проще принимают форму поверхности.
Кстати, тип кровельного материала влияет и на угол наклона будущей крыши, поэтому планируя обустроить кровлю с применением шифера или керамической черепицы, не следует делать угол наклона более 600, а вот для мягкой черепицы угол наклона ската крыши может составлять 11 – 900.
Видео:
Допустимый угол уклона двускатной кровли
Если спросить у опытного кровельщика, каким должен быть оптимальный угол наклона двухскатной крыши, то, скорее всего, в ответ прозвучит фраза «по максимуму приближенный к условиям эксплуатации».
Данный показатель должен измеряться в градусах – считается, что он может составлять 5 – 600.
При этом нужно учитывать, что двускатный тип крыши с уклоном скатов по 50 будет выглядеть слишком плоско, а кровля с уклоном скатов под 600, наоборот, слишком крутой.
К тому же если дом невысокий и малогабаритный, то крыша с таким огромным уклоном будет выглядеть непропорционально.
Некоторые застройщики, не зная как измерить правильно угол наклона скатов крыши или не желая тратить время на расчеты, проделывают данную процедуру «на глаз».
Работники, находясь на крыше, берут длинные доски и устанавливают их как стропила, а владелец будущего дома визуально оценивает результат и командует, на каком уровне, по его мнению, их нужно закрепить.
Конечно же, опытные кровельщики поступают иначе:
- прогнозируют снеговую и ветровую нагрузку;
- учитывают объем дождевых осадков;
- берут в расчет тип кровельного материала;
- учитывают структуру кровельного пирога.
Правильно посчитанный угол уклона двускатной кровли позволяет с точностью определить площадь скатов и выяснить, какое потребуется количество строительного материала.
По этой причине каждый будущий домовладелец захочет узнать, как рассчитать угол наклона крыши в градусах: измеряется высота конька и длина торцевой стены, второй показатель делится на два.
Определив таким образом тангенс, можно с помощью инженерного калькулятора посчитать значение угла в градусах.
Казалось бы, определяющий фактор угла наклона крыши сводится к погодным условиям, ведь чем больше уклон скатов, тем проще осадкам покидать кровлю.
Данный вариант можно было бы считать приемлемым, если бы не ветровые нагрузки, которые могут разрушить слишком высокую конструкцию.
Поэтому чаще всего в стране угол наклона двускатных крыш составляет 11 – 450, самыми распространенными показателями являются 35 – 40 градусов.
Оптимальным вариантом кровельного материала для двускатной крыши при угле уклона в 300 можно считать асбестоцементные листы, а для уклона 400 подойдет черепица.
Видео:
Особенности сооружения крыши односкатки
Односкатная кровля применяется для обустройства объектов бытового и промышленного назначения.
Минимальный угол наклона односкатной крыши не требует для ее сооружения больших денежных затрат. Такая конструкция легко проектируется и монтируется в сжатые сроки.
К основным ее преимуществам относят высокий уровень устойчивости к ветровым нагрузкам.
Так как односкатная крыша опирается на стены разной высоты, то правильнее будет определить угол уклона кровельной конструкции еще на этапе строительства стен.
В стандартной строительной документации допустимый минимальный угол наклона крыши односкатки составляет 50, максимальный – 600.
Какой уклон может иметь односкатная крыша в конкретном случае, будет зависеть от выбранного типа кровельного материала.
Если в качестве покрытия на крышу планируется постелить рубероид, то рассчитать угол наклона нужно таким образом, чтобы он составлял не менее 5 – 100.
Профнастил монтируют на конструкцию с уклоном 8 – 20 градусов, металлочерепицу и шифер обустраивают на сооружение с уклоном 20 – 300.
При желании обустроить фальцевую кровлю необходимо сооружению обеспечить уклон 18 – 30 градусов.
Если пренебречь приведенными советами и сделать уклон меньше рекомендуемого, то в дождливую погоду вода будет проникать в межстыковые зазоры черепицы или шифера, а зимой под весом снежных масс крыша может просто провалиться (данный фактор касается профнастила).
Определение поднятия фасадной части крыши выглядит следующим образом:
Lbc = Lсд x tgA, где первое значение является высотой, на которую нужно поднять стену, Lсд – длина стены дома, tgA – угол уклона крыши.
Высчитывать длину стропильной ноги следует по формуле:
Lc = Lbc / sinA
Найти синус и тангенс позволяет специальная таблица:
К полученной длине стропильной ноги добавляют длину свесов, которые обеспечат зданию защиту от атмосферных осадков.
Иногда применение односкатным крышам находят при строительстве жилых объектов, но с учетом того, что такая конструкция требует более серьезного утепления.
Объясняется данный фактор отсутствием воздушной прослойки, за счет которой в доме сохраняется тепло в зимнее время, а прохлада – в знойные летние месяцы.
Так как с односкатной конструкции снежные массы могут самостоятельно сходить только в талом виде, то при сильных наносах снег придется счищать с крыши вручную, иначе не избежать повреждения кровли.
Решить проблему иначе позволит система подогрева, которую обустраивают таким образом, чтобы снег таял по краю кровли.
Видео:
Угол наклона кровли мансардного этажа
Приняв решение возвести жилой мансардный этаж, нужно знать, что в соответствии со строительными нормами жилым является помещение, высота которого от пола до потолка составляет 2,5 метра, а ширина полезной площади – не менее 3 метров.
Кроме того, в помещении должны присутствовать источники природного света. Чтобы соблюсти необходимые стандарты, нужно правильно посчитать угол уклона ее скатов.
Если сделать мансардную крышу с низким наклоном, то высота потолка в помещении будет ниже допустимой.
Если соорудить слишком крутые скаты, то при высоком потолке сама крыша получит низкий уровень устойчивости, будет тяжелой и дорогостоящей.
Избежать подобных проблем позволяет сооружение мансардной крыши ломаного типа, как правило, скаты такой кровли имеют разный уклон, ее нижние стропила сделаны под углом 600.
Рассчитывать угол уклона боковых стропил можно методом геометрических построений или с помощью справочной таблицы, но самым простым и надежным методом остается геометрический (с использованием теоремы Пифагора).
Верхние стропила (коньковые) меньше нижних стропил, мало того, они поддерживаются стойками, поэтому угол уклона для них берется в 300.
Чтобы просчитать, какое количество кровельного материала необходимо закупить, нужно узнать площадь поверхности мансардной крыши.
С этой целью можно ее поверхность разбить условно на прямоугольные и треугольные части, затем определить площадь каждого и все суммировать.
Например, поверхность ломанной двускатки можно разбить на четыре участка, два коньковых (верхние) и два боковых, затем вычислить площадь боковой и коньковой части крыши и полученные цифры умножить на два.
Очень важно, делая расчеты по кровле, не забыть учесть массу выбранного в качестве кровельного покрытия материала.
Если планируется укрыть крышу шифером, то нужно знать, что на 1 квадратный метр несущей конструкции будет приходиться 11 – 13 кг, самый больший вес имеет керамическая черепица – 50 – 60 кг/м2.
Поэтому не всегда стропильная система кровли может быть сооружена с применением только деревянных брусьев.
Получается, что сэкономить на крыше с металлочерепицей не получится, ведь чтобы стропила справлялись с нагрузкой, некоторые кровельщики либо увеличивают сечение применяемых пиломатериалов, либо отказываются от дерева в пользу металлических балок.
как определить рекомендуемый угол ската и нагрузку
От того насколько правильно рассчитан угол наклона сооружаемой кровли зависит уровень надежности дома. В связи с этим при составлении проекта дома нельзя ориентироваться только на эстетические соображения. Особенности климата (большое количество снега зимой, сильный ветер) – это очень важный фактор при определении формы крыши. Универсальным считается значение наклона в пределах от 20 до 45º. Важно, что такой уклон позволяет использовать для изготовления крыш большинство кровельных материалов, которые предлагают современные производители.
Кроме того, следует знать, что определение оптимального уклона крыши невозможно без учета особенностей ее конструкции. Односкатная кровля является недорогой и простотой монтажа. Часто для формирования ее кровли используют профнастил. Так как чердака под такой крышей нет, особенно следует обратить внимание на создание системы вентиляции под такой кровлей.
Двускатные крыши с чердаками являются широко распространенными. Чердачное помещение под такой крышей позволяет осуществлять естественную вентиляцию. Возможно также обустройство чердака и создание под крышей жилого помещения. Уклон скатов крыши при этом – 11-45º. Значение угла наклона ската крыши обратно пропорционально значению нагрузок, которые возникают из-за действия дождя, снега и ветра. Чем большим будет наклон скатов, тем выше окажется парусность.
При устройстве вальмовых крыш, которые позволяют сооружать разнообразные крыши, скаты можно располагать под любым углом. За счет системы скатов кровельное покрытие в этом случае приобретает ломаную форму. В результате возможно сооружение мансардного этажа и жилого помещения в нем при проведении мероприятий по утеплению и пароизоляции крыши.
Особенности кровельного материала обязательно учитывают при проектировании и изготовлении крыши:
- Если применяется наборный штучный материал (например, натуральной черепицы), то минимальным считается угол более 22º.
- Если используется рулонный материал, то угол наклона ската должен быть около 5º (трехслойное покрытие) или 15º (двухслойное покрытие).
- Профнастил рекомендуется укладывать на скате, наклон которого составляет 12º.
- При монтаже металлочерепицы наклона должен быть от 14º.
- Если для крыши в качестве кровельного покрытия используется ондулин, то наклон ската должен составлять 6º.
Оптимальный угол наклона крыши: цены, описание, разновидности. Доставка! СПБ
Срок службы любого строения во многом определяется грамотностью и качеством исполнения кровельных работ, особенно правильностью выбора угла наклона крыши. Выбор оптимального угла наклона крыши зависит от климатических условий, используемого кровельного материала и особенностей ее конструкции.
Компания «Пятый Фасад» осуществляет установку стропильной системы по размеру крыши, а также доставляет изделие на объект. Стропильная система — это главный несущий элемент кровли, каркас, позволяющий ей справляться с сильными нагрузками, в том числе ветром и снегопадами.
Стропильные системы нужны только для скатных крыш. При этом стропила бывают висячими и наклонными. Висячие опираются лишь на 2 крайние опоры, а наклонные также на промежуточную опору. Стоимость стропильных работ зависит от сложности и трудоемкости процесса.
Влияние климатических особенностей
Для местности с обильными и частыми осадками, как правило, оптимальный угол наклона крыши составляет от 45-ти до 60-ти градусов. Такой большой наклон понижает снеговую нагрузку в зимний период, т.к. снег не накапливается на крыше. Для местности, где дуют сильные ветра, подбирается минимальный угол уклона, понижающий т.н. парусность кровли. Это снижает вероятность срыва кровли сильным порывом ветра. В этом случае угол наклона составляет от 9-ти до 20-ти градусов. Самым распространенным считается средний наклон кровли в диапазоне от 20-ти до 45-ти градусов.
Влияние конструкции кровли
Для строений хозяйственного назначения, в т.ч. подсобок, чаще всего выбирают односкатный тип кровли – самый дешевый и простой в установке. При таком типе кровли угол наклона должен находиться в диапазоне 9-25°. Для обычных жилых строений предпочтительна двускатная кровля. Также в последнее время стали популярны вальмовые крыши, позволяющие делать кровли любого дизайна. В обоих случаях угол наклона может быть любым.
Влияние материала кровли
Оптимальный угол наклона крыши определяется не только дизайном кровли и погодными условиями в регионе, но и спецификой выбранного кровельного материала.
В ветреной местности оптимальный уклон должен быть минимальным, чтобы предотвратить эффект «парусности»:
- для кровли из профнастила минимальный угол составит 12 градусов.
- для кровли из металлочерепицы минимальный уклон равен 14 градусам.
- для черепичной и шиферной крыши минимальный уклон составляет 22 градуса.
- крышу из ондулина можно делать с углом наклона лишь в 6 градусов, поскольку это очень надежный материал.
- рулонную кровлю, в зависимости от числа слоев покрытия, можно делать с минимальным уклоном 5-15 градусов.
Расчет параметров скатной кровли на примере вальмовой
Чтобы рассчитать кровельные материалы, необходим документ, который по ГОСТ 21.501-93 «Правила выполнения архитектурно-строительных чертежей» называется план кровли (крыши). Для корректного расчёта параметров достаточно вида крыши сверху с обозначенными направлениями скатов, длин проекций и высотными отметками.
На рисунке представлен общий вид дома с конструкцией вальмовой крыши. Данный тип крыши состоит из 4-х скатов (плоскостей): два треугольных ската (вальмы) и две трапеции.
Для точного определения размеров кровли необходимо знать уклоны скатов кровли (крыши). Уклон ската – угол наклона ската по отношению к горизонту. Может выражаться в градусах, в процентах, дробях.
Если на плане кровли не указаны уклоны, измерить их можно с помощью транспортира по планам фасадов. С большей степенью точности можно вычислить, зная проекционные и высотные размеры кровли. Так как отношение этих двух величин постоянное для конкретного уклона, градусность будет определена предельно точно.
Интересные факты, известные из курса школьной геометрии:
- Если проекция ската равна изменению его высоты, уклон кровли будет равным 45 градусов;
- Длина ската, уклон которого равен 30-ти градусам в два раза больше его высоты. А длина ската с уклоном 60 градусов в два раза больше её проекции.
Для первого примера отношение высоты к проекции 1:1, а длина ската будет больше её проекции в 1,414 раза. Таким образом, 1,414 — коэффициент уклона ската с уклоном 45 градусов. Для уклона 60 градусов этот коэффициент равен 2,000, а для 30 – 1,155.
Следовательно, параметры ската в рамках конкретной кровли взаимосвязаны, и могут быть вычислены при известности двух из них.
Следующая задача, которую предстоит решать специалисту в ходе расчёта кровельных материалов, заключается в определении площади кровли, а так же суммарных длин всех её одноименных элементов: коньков, хребтов, карнизов. Для других конфигурация кровли могут быть ещё: ендовы, примыкания, фронтоны (щипцы, торцы) и так далее.
При определении площади следует разбить её на составляющие прямоугольники, треугольники, трапеции, при необходимости, круги и другие фигуры.
Относительно рассматриваемой крыши, план кровли разделён естественным образом на два треугольника и две трапеции.
На следующем рисунке планы кровли и двух основных фасада:
Приступим к расчету геометрических параметров крыши:
L карниза = (10 + 6 )*2 = 32 м
L конька = 4 м
Определим длины скатов. Они равны между собой исходя из плана кровли.
Смотрим на план кровли и видим, что длина ската по плану кровли составляет 3м. Однако это все же не искомая длина ската, а всего лишь проекция этой длины на горизонтальную плоскость.
Чтобы преобразовать проекцию длины в действительный размер достаточно умножить проекцию на коэффициент 1,155 (для 30 градусов):
L ската = 3м * 1,155 = 3,465 м.
Также, длину ската можно найти по теореме Пифагора, если известна высота крыши (H = 1,732 м):
(L ската) ² = H ² + (проекция длины ската) ² = (1,732) ² + (3) ² = 2,999824 + 9 =11,999824
L ската =3,465 м.
Найденная длина ската(скатов) является определяющей высотой фигур (трапеции и треугольника) при расчете площадей:
S кровли = Sската 1 + Sската 2 + Sската 3 + Sската 4
S ската 1 = Sската 3 и S ската 2 = Sската 4
По формуле площади треугольника:
S ската 1= (6*3,465)/2 = 10,395 м²
По формуле площади трапеции:
S ската 2 = ((10+4)/2)*3,465 = 24,255 м²
Итого общая площадь кровли:
S кровли = 10,395 + 10,395 + 24,255 + 24,255 = 67,3 м²
Есть самый быстрый способ определения нашей искомой площади, заключается он в умножении площади проекции крыши (габариты крыши по плану кровли, 6м х 10м) на коэффициент 1,155 (по аналогии с определением длины ската):
S кровли = 6*10*1,155 = 69,3 м²
Оставшийся параметр – длину ребра(хребта) можно также определить по теореме Пифагора:
( L ребра(хребта) ) ² = 3 2 + (длины ската) ² = ( 3 ) ² + (3,465) ² = 9 + 12,006225 = 21,006225
L ребра(хребта) = 4,583 м
Существует также коэффициент пересчета для определения искомых длин ребер, для этого достаточно умножить длину ребра(хребта) по плану кровли на коэффициент пересчета (30град./30град.), равным значению 1,08.
Итак:
(L проекции хребра(хребта)) ² = 3 2 +3 2 = 18
Lпроекции хребра(хребта) = 4,24264068711
L ребра(хребта) = 4,24264068711 *1,08 = 4,583 м
Сумма длин всех ребер(хребтов): L ребер(хребтов) = 4,583*4 = 18,332 м
После того как все геометрические параметры крыши определены, мы сможем подобрать и рассчитать любой кровельный материал по нашему выбору.
Вариант расчета кровли BRAAS, модель «Франкфуртская»:
(Минимальный рекомендуемый угол крыши для данной модели составляет 16 градусов, удовлетворяет нашим требованиям).
Внешние габариты одной черепицы «Франкфуртская» составляют 330х420мм.
Поскольку черепица укладывается с нахлестом и с учетом стыковки черепицы между собой через замковое соединение полезная площадь покрытия одной черепицы будет несколько меньше и составит 300х330мм.
Полезная площадь покрытия для всех видов черепиц всегда разная и обусловена широким разнообразием профилей и их размеров.
При размерах 300х330мм расход на 1м² составляет:
1м²/(0,3м * 0,33м) = 10,1шт./м²
Общее количество рядовой черепицы на покрытие всей крыши:
10,1*69,3 м² = 700 шт.
Принимая во внимание возможный бой черепицы при доставке/разгрузке/монтаже, а также некоторые отклонения в фактических размерах от данных в проекте, обязательно учитывается технологический запас материала. Величина запаса зависит от геометрической сложности кровли и должна приниматься индивидуально для каждого крыши. Для вальмовой крыши будет достаточно 5%. Запас очень важен при расчете кровельного покрытия, т.к. предостерегает нас от нехватки материала при монтаже кровли.
В итоге, с учетом запаса нам необходимо:
700 шт. + 5% = 735шт.
Количество начальной хребтовой черепицы:
4 шт.
Количество рядовой коньковой черепицы (расход 2,5шт./мп):
2,5*18,332 = 46 шт.
46 шт. — 4 шт. (начальные хребтовые) = 42 шт.
Вальмовая черепица: 2 шт. (устанавливается на место пересечения конька и двух ребер)
А теперь, предлагаем посмотреть как выглядит подробный расчет кровельного покрытия в нашей компании с учетом крепежа и всех необходимых аксессуаров:
А также раздел 2 с крепежом и необходимыми аксессуарами:
В данной статье мы разобрали с вами расчет скатной типовой крыши имея при себе лист бумаги, карандаш и немножко знаний из школьной программы геометрии. Сложные кровли с большим количеством скатов разных геометрических форм, сложных многоугольников, а также криволинейных поверхностей (конусов, сфер и т.д.) рассчитываются программно на ПК в специальных инженерных пакетах. Это в значительной мере облегчает процесс расчета, экономит время и предостерегает нас от возможных арифметических ошибок при расчете.
Рассчитайте угол наклона крыши онлайн. Калькулятор Расчет угла наклона крыши
Крыша является конструктивным элементом зданий, защищающих от воздействия различных внешних факторов. Он должен отлично выдерживать атмосферные осадки в виде снега, града, дождя, шквальных ветров и ураганов. Правильный уклон играет довольно большую роль в быстром удалении водно-снежного покрова с кровли.Он может сочетаться с правильно выполненной изоляцией, чтобы обеспечить отличную защиту всего здания, включая его внутреннюю часть.
На крышах с большим уклоном крыши (от 50градупсов) снег не будет накапливаться, а будет падать на землю под действием силы притяжения Земли.
От грамотного уклона конструкции может зависеть не только от этих показателей, но и долговечность. Как правильно определить угол наклона кровли, какие факторы нужно учитывать, как сделать расчет для крыш с разным покрытием? Надеемся, что наш материал даст вам ответы на все вопросы.
О факторах, влияющих на угол наклона крыши
Виды крыш с разным количеством и формой коньков.
Крыши имеют другую форму и разное количество коньков. Бывают одиночные, двух- и четырехтактные. Степень наклона крыши будет зависеть от количества имеющихся в наличии коньков на даче или загородном доме.
Угол наклона можно рассчитать по специальным строительным графикам и матрицам или с помощью треугольника.
Строительные работы по устройству кровли можно приостановить, если заранее не решить, из какого материала планируется сделать финишное покрытие и какой угол наклона будет размещен.Следует помнить, что эти понятия будут тесно переплетаться, ведь тип кровельного материала учитывается при выполнении угловых расчетов абсолютно любой области применения кровли.
Если степень уклона одинарной конструкции не превышает 9-20, то будут учтены важные факторы:
- материал финишного покрытия;
- функциональное назначение постройки;
- климатических условий.
Если крыша имеет 2 ската и более, следует учитывать не только вышеперечисленные факторы, но и площадь, на которой планируется строительство дома.Стоит задуматься и о том, какое мансардное помещение для каких целей запланировано. В том случае, если оно предусмотрено не для жилья, а для хранения временно неиспользуемых вещей и предметов, нет смысла устраивать для таких целей помещение большого размера (речь идет о высоте потолка).
Когда собственник планирует сделать из чердака жилое помещение в виде мансарды, может возникнуть необходимость в хорошем дизайне с большим уклоном.
Угол наклона зависит от местности
Уровень смыва плиток зависит от угла наклона конька.
В регионах, где часто бывают сильные ветры, делается минимальный уклон кровли. Следовательно, придется столкнуться с ветром. Следует отметить, что не рекомендуется делать дизайн без уклона. Такие укрытия имеет смысл устраивать в регионах с большим количеством солнечных дней и небольшой вероятностью осадков.
Сопротивление ветру на высокой крыше будет намного больше, чем на низкой. Однако при очень небольшом уклоне есть вероятность, что финишное покрытие обманет ветер.Поэтому при слишком крутой кровле та же опасность, что и при кровле с небольшим углом наклона. Именно поэтому рекомендуется выбирать такие уклоны крыш:
.- от 35 до 40 градусов при небучевом ветре;
- 15-25 градусов при сильном ветре.
В местах, где осадки выпадают в довольно большом количестве, угол может быть увеличен до 60 градусов. Он будет наиболее подходящим, поскольку позволит максимально увеличить нагрузку на крышу от талой воды, снежного покрова и большого количества влаги при пролете дождя.
Степень угла наклона кровли следует рассчитывать, ориентируясь на диапазон от 9 до 60 градусов. Конструкторы производят соответствующие расчеты и чаще всего останавливаются на значениях, которые находятся в диапазоне от 20 до 45 градусов.
Это привлекательно тем, что можно использовать абсолютно любой кровельный материал — профнастил, шифер, металлочерепицу и так далее. Каждый из материалов для финишного покрытия будет отличаться своими требованиями, которые следует учитывать при построении конструкции.
Зависимость угла наклона от материала
Характеристика листовой металлочерепицы.
Если выбор пал на использование рулонных материалов, при укладке в 2 слоя угол нужно будет делать до 15 градусов, а при трехслойной укладке — от 2 до 5.
Вы должны знать:
- Использование применяемых материалов целесообразно только в том случае, когда кровля имеет уклон от 0 до 25%. В случае, когда уклон составляет от 0 до 10%, материал потребуется уложить в три слоя.Если уклон в пределах 10-25%, можно обойтись одним слоем, но материал обязательно должен иметь разбрызгиватель.
- Шифер покрывают конструкции с уклоном до 28%.
- Плитку следует использовать при уклоне конструкции не менее 33%.
- На крышу нанесено стальное покрытие, угон которого составляет менее 29%.
Расход материала будет напрямую зависеть от конструкции конструкции. Чем больше, тем больше расход отделочного материала.Плоская конструкция в таком соотношении обойдется дешевле кровельной, имеющей уклон в 45 градусов.
Если хозяину известен наклон крыши, подсчитать количество необходимого материала не составит труда. То же стоит сказать и о высоте кровельной конструкции.
Кровля металлочерепица
Ветровая нагрузка оказывает сильное негативное влияние на крышу. В подобном случае расчет угла следует производить особенно тщательно. В случае, если угол большой, есть вероятность вздутия, что повлечет за собой увеличение нагрузки, что может сказаться на всей конструкции.В связи с этим дизайн может быть преждевременным.
Кровля, которую планируется покрыть металлочерепицей, должна иметь минимальное значение угла — в пределах 22 градусов.
Слои металлочерепицы: 1 стальной лист 0,4-0,5 мм. 2 цинковое покрытие. 3 Антикоррозийное покрытие. 4 грунтовки. 5 Полимерное покрытие. 6 Защитный лак.
Благодаря этому показателю можно избежать скопления влаги в местах стыков покрытия. Произойдет защита от нежелательного просачивания воды (дождь или тающий снег).
При необходимости минимальный уклон конструкции может составлять 14 градусов. Если в качестве покрытия используется мягкая черепица, минимальное значение уменьшится до 11 градусов. В этом случае может возникнуть необходимость устроить дополнительную прочную обрешетку.
Для кровли из профнастила будет 12 градусов. Стоит учесть рекомендации производителей по этому поводу. Угол ската будет определять владелец постройки, но стоит помнить, что кровля рассчитана на временные и постоянные нагрузки.
Расчет угла наклона кровли
Расчет угла будет зависеть от высоты подъема конька. Высота крыши в коньке будет определяться исходя из функционального назначения чердачного помещения.
Если чердак планируется сделать полноценным мансардным помещением, степень уклона следует рассчитывать, как указано ниже. Например, ширина фасада (торец крыши) составит 6 м. Этот показатель делится пополам (6/2 = 3).Высота конструкции в коньках всегда стандартная — 1,8 м.
Сина = А / В = 3 / 1,8 = 1,67
По таблице Брэдиса вам нужно будет найти приблизительное значение, которое было бы при Сина = 1,67. Это значение будет в пределах 58-59 градусов. Имеет смысл остановиться на максимальном значении 60 градусов, что и будет желаемым углом наклона футеровки кровельного ската.
Удачи Вам и в математических расчетах, и в строительных работах!
По уклону строящейся кровли, насколько прочной она будет надежной.Расчет угла наклона кровли должен быть очень точным, ведь очень важна надежная защита от атмосферных осадков и негативного воздействия окружающей среды.
Виды спусков
В зависимости от материала обшивки крыши выбирается угол наклона. Например, двухслойная толстая конструкция может иметь уклон от четырех до тридцати градусов, но обычно он составляет 4-10 °, крыши, покрытые кровельной сталью, должны иметь наклон 12-18 ° и обычно строятся под углом 15 °. . Угол наклона кровли из шифера 30-90 °, средний уклон около 45 °.Существуют таблицы, в которых указаны углы скатов кровли для разных материалов. Минимальный уклон кровли делается на 3 °, в таких случаях используется инструмент с обрызгиванием или кровля из цинковых лент.
Выберите 2 любых известных значения, введите их.
Остальные значения будут рассчитаны автоматически.
От чего это зависит?
Любая качественная конструкция обеспечивает хороший отвод атмосферной воды, водонепроницаемость и устойчивость к возгоранию. Во время эксплуатации должно быть очень удобно для ремонтных работ.Надежность зависит от того, сколько прослужит конструкция, и многие домовладельцы предпочитают концевые системы. Низкорасположенная конструкция имеет много преимуществ, но все же необходимо рассчитать расшатывание крыши. Также популярны простые двойные и одинарные крыши, мансардные или вальмовые крыши.
Перед началом монтажных работ производятся точные расчеты угла уклона. Например, скатные крыши должны иметь минимальный наклон, это обеспечит им хорошую герметичность и не зависит от материала конструкции.
Полезная площадь мансарды в зависимости от угла наклона кровли
При выборе этого показателя нужно учитывать ветренность и осадки на земле. В ветреную погоду правильная система обладает устойчивостью к порывам ветра с большим уклоном, но большой угол опасен для системы. Если показатель увеличится, например, с 11 до 45 градусов, ветровые нагрузки увеличатся в пять раз. Если уклон очень маленький, то при сильных порывах ветра крыша лопнет.
Снежный покров легче вынимать изделиями при большом наклоне, при 45 градусах будет обеспечено полноценное скатывание снежных масс. Чтобы под стыками кровли ветер не гнал воду, лучше сделать больший уклон.
Держа индикатор, следует учитывать, что в этом районе ветрено. При сильных порывах ветра рекомендуется наклонить крышу на 15-20 градусов, в районе с нормальными показателями — на 35-40 градусов. Для каждой конструкции производятся индивидуальные расчеты, зависящие как от погоды в регионе, так и от конструкции здания.
Чтобы произвести правильный расчет, вам нужно научиться пользоваться математической таблицей Брэди.
Пример расчетов
Показатель предполагаемой нагрузки, влияющей на показатель, может быть определен с учетом предполагаемых нагрузок, которые рассчитываются с учетом снеговых нагрузок и веса конструкции. Показатели всех слоев кровельного пирога 1М 2 складываем и умножаем на 1,1.
Для расчетов нужно знать толщину обрешетки и утеплителя.Например, толщина досок обрешетки 25 мм, а 1 м 2 весит 15 кг. Толщина утеплителя составляет 100 мм, а вес — 10 кг / м 2. В качестве материала берем ондулин, имеющий вес 3 кг / м 2. Итак, 10 + 15 + 3×1,1 = 30,8 кг. получается.
Трудно представить себе какое-либо здание на крыше. Кровля должна защищать здание от воздействия естественных осадков, иметь огнестойкие и водонепроницаемые свойства, обеспечивать эффективное удаление атмосферных осадков.От качественной кровли во многом зависит долговечность здания и отдельных его элементов. Для достижения наилучших результатов стоит использовать более простые виды Малогабаритных кровель: односторонние, двойные, вальмовые, полукруглые, мансардные.
Минимальный угол наклона кровли из металлочерепицы должен составлять 14 градусов.
Основные данные
График выбора кровельного материала в зависимости от уклона кровли.
Допустимый угол наклона металлической кровли обычно измеряется своими руками исходя из климатических условий местности, в которой ведется строительство и рубероида.Минимальный угол наклона должен составлять 110 °, максимальный угол наклона можно определить, анализируя погодные условия, он может составлять 45 °. и более. Для более теплого и сухого климата используют кровлю реже. Самый крутой угол наклона позволяет свести к минимуму снегопад и, соответственно, снизить снеговую нагрузку. Например, уклон в 45 ° позволяет практически не учитывать вес снежного покрова.
Наряду с этим увеличенный угол наклона резко увеличивает ветровое давление на крышу.При уклоне 45 ° напор ветра более чем в 5 раз по сравнению с показателем 11 °. Поэтому для большего угла наклона необходимо большее количество регионов для усиления обрешетки и стропил. Стоимость кровельного уголка напрямую зависит от его стоимости.
Для кровли с углом наклона около 40-45 ° требуется больше материалов (примерно в 1,5 раза), чем для плоской кровли, а для 60 ° требуется в 2 раза больше кровельных материалов. При выборе конфигурации важно помнить, что она напрямую зависит от угла.Учет угла наклона позволяет определить материалы для кровли, а также произвести расчет слоев кровли и ее площади.
Кровельные материалы по своим свойствам (техническим, экономическим, физическим) объединены в группы 1-11.
На графике они показаны дугообразными стрелками. Линии наклона показывают уклон. Выделенная (жирная) линия на диаграмме показывает отношение общей высоты этого конька H к половине его нормального крепления ½.Отношение 1/2 указывает, что вертикальный сегмент H располагается на горизонтальном сегменте ½ два раза. Наклонная линия на полукруглой шкале указывает угол наклона в градусах, а шкала, расположенная вертикально, — уклон кровли в%.
Итак, рассчитайте минимальный уклон для определенных кровельных материалов. В качестве примера, используя этот график, мы рассчитаем желаемый угол наклона для данной крыши с использованием металлочерепицы.
Как измерить уклон
На графике ищем наклонную линию, с которой соединяется дугообразная стрелка 2.Пересечение наклонной линии с вертикальной шкалой определяет минимально допустимый для данной кровли уклон, который составляет 50%. Мы знаем, что наклон конька определяется отношением высоты конька к половине его растраты. Рассчитаем так:
i = 10 метров (запирание)
h = 4 метра (высота конька)
получить
i = h / (1/2) = 4 / (10/2) = 0,8
Чтобы измерить наклон в%, это соотношение умножается на 100
Таким образом, уклон в 80% с учетом строительных норм обеспечит достаточный сброс дождевой воды со всей территории.Для кровли из рулонных полимерно-битумных, битумно-мастичных материалов с уклоном 10 ° необходим защитный слой для основного гидроизоляционного покрытия из гравия или каменной крошки, у которого марка морозостойкости не менее 100. Такой же защитный слой используется для крыш с пленочными рулонными материалами. Угол до 2,5%. Слой защиты от щебня должен быть толщиной 1-1,6 см, а слой крупнозернистой насыпи — 0,3-0,5 см.
Причем на крышах с уклоном около 2.5% при использовании эластомерных пленочных материалов в рулонах, изготовленных методом свободной кладки, необходим утяжелитель из щебня из расчета 50 кгс / кв. М.
На кровлях из битумно-полимерных или битумных покрытий в рулонах с углом наклона более 10% верхний слой гидроизоляции выполняется из крупнозернистой обсыпки. На кровлях из мастичных материалов с уклоном более 10% предусмотрен защитный слой красочных композиций.
При создании кровли из асбоцементных листов, а также профнастила и металлочерепицы с уклоном до 20% по площади необходимо заделать стыки.Не более 5%, можно отклоняться от мелкоштучных материалов. Произведя эти расчеты, можно узнать площадь внутреннего помещения или мансарды.
Единицы измерения и инструменты
В основание металлической конструкции встроен цифровой дисплей с элементами управления.
Величина наклона на всех чертежах может обозначаться в градусах или процентах, а сама она обозначается буквой «I». В настоящее время нет строгих правил, как обозначить эту сумму. Единицей измерения считается градус или процент (%).
Угол наклона измеряется двумя способами:
- Специальное включение.
- Математический подход с использованием вычислений.
Включение — специальная стойка с рамой, у которой между досками есть ось, на которой закреплен маятник, и собственная шкала деления. Когда этот рельс находится в горизонтальном положении, то маятник на его шкале отклоняется на ноль градусов.Для измерения наклона конька рельс устанавливается перпендикулярно коньку в вертикальном положении.
По шкале определяют угол отклонения маятника, который указывает наклон этого ската этой крыши в градусах. Этот метод определения используется очень и очень редко. На данный момент разработано множество геодезических приборов для определения этих величин и особых уровней — смещения, как капельного, так и электронного.
Математический расчет
- Высота по вертикали (обозначается как h) — высота от верхней точки этого конька (обычно считается от конька) до нижней точки (так называемого карниза).
- Замок — это горизонтальный зазор от нижней точки конька до самой верхней точки.
Уклон кровли (его величина) с применением математического расчета таков.
Угол наклона отдельного разброса I выражается через отношение измеренной высоты крыши H к расстоянию до заделки L. Таким образом
Чтобы точно определить это значение в процентах, отношение I умножается на 100. Затем, чтобы определить его значение в градусах, мы вычисляем процент в градусах.
Для полного понимания этого метода приводим наглядный расчет:
высота равна 3,0 м,
ла6 5 м.
По формуле вычислить I:
Осуществляем расчет процентов
Перевод в градусы. Получаем 31 градус.
Онлайн-калькулятор одностоловой кровли поможет рассчитать правильный угол наклона ската, определить сечение, шаг и количество стропил, узнать необходимый объем обрешетки и другие материалы, необходимые при строительстве кровли.Калькулятор поможет произвести расчеты для большинства существующих кровельных материалов.
Здесь можно произвести расчеты битума, цементно-песчаной, керамической плитки, металлочерепицы, асбестоцементного шифера, ондулина и некоторых других, менее распространенных материалов. Этот калькулятор сможет рассчитать параметры любой односторонней кровли, в том числе плоской. Калькулятор производит расчеты по существующим Снипам «Нагрузка и удар» и ТКП 45-5.05-146-2009 .
Укажите кровельный материал:
Выберите материал из списка — шифер (волнистые асбетические листы): средний профиль (11 кг / м2) Шифер (волнистые асбетические листы): армированный профиль (13 кг / м2), волнистый целлюлозно-битумный листы (6 кг / м2) битумная (мягкая, гибкая) плитка (15 кг / м2) из оцинкованной жести (6.5 кг / м2) листовая сталь (8 кг / м2) керамическая плитка (50 кг / м2) цементно-песчаная плитка (70 кг / м2) металлочерепица, профнастил (5 кг / м2) Ceramoplast (5,5 кг / м2) складной кровля (6 кг / м2) Полимерпесчаная черепица (25 кг / м2) Ондулин (монтажник) (4 кг / м2) Композитная черепица (7 кг / м2) Натуральный шифер (40 кг / м2) Укажите вес 1 кв. Измеритель покрытия (? Кг / м2)
кг / м 2
Введите параметры крыши:
Ширина основания A (см)
Длина фундамента D (см)
Высота подъема B (см)
Длина боковых окон E (см)
Длина передних и задних sv (см)
Стропила:
Ступень рафала (см)
Сорт дерева для стропил (см)
Рабочая часть боковых стропил (не обязательно) (см )
Расчет обреченности:
Ширина доски Грубеля (см)
Толщина базовой линии (см)
Расстояние между долетами досок
(см)
Расчет снеговой нагрузки:
Ch выберите свой регион, используя карту ниже.
1 (80/56 кг / м2) 2 (120/84 кг / м2) 3 (180/126 кг / м2) 4 (240/168 кг / м2) 5 (320/224 кг / м2) 6 (400/280 кг / м2) 7 (480/336 кг / м2) 8 (560/392 кг / м2)
Расчет ветровой нагрузки:
Ia II III IV V VI VII
Высота здания
5 м от 5 м до 10 м от 10 м
Тип местности
Открытая местность Закрытая местность городских районов
Результаты расчетов
Угол наклона кровли: 0 градусов.
Угол наклона подходит для этого материала.
Угол наклона для этого материала желательно увеличить!
Угол наклона для этого материала желательно уменьшить!
Площадь кровли: 0 м 2.
Ориентировочный вес кровельного материала: 0 кг.
Количество рулонов изоляционного материала с принятием 10% (1х15 м): 0 рулонов.
Стропила:
Нагрузка на стропильную систему: 0 кг / м 2.
Длина на сплаве: 0 см.
Кол-во стропил: 0 шт.
Обсек:
Количество рядов ящиков: 0 рядов.
Равномерное расстояние между досками оболочки: 0 см.
Количество панелей стандартной длины 6 метров: 0 шт.
Объем доски Объем: 0 м 3.
Примерный вес панелей оболочки: 0 кг.
Общие сведения об односторонней крыше
Односторонняя — простейшая конструкция крыши.Так как у него всего одна шлюха, это довольно просто, а расход материалов минимальный. Такой вид кровли часто используют при строительстве гаражей, навесов, различных нежилых подсобных построек, как с мансардой, так и без нее.
При строительстве односкатной крыши можно использовать любые кровельные материалы, изоляционные материалы и утеплители. Такую крышу можно установить под разными углами, но чаще угол ее делают небольшим, до 0º (плоская крыша). Но важно помнить, чем меньше угол, тем сильнее он сказывается на снеговых нагрузках, а значит, такую крышу нужно своевременно очищать от снега.
Дополнительная информация по результатам расчетов
Угол наклона кровли — Угол, под которым наклоняется конек и стропила к плоскости потолка. Различные кровельные материалы имеют индивидуальные предельные углы. Калькулятор сообщает, можно ли построить крышу под этим углом из выбранного материала. Если вам нужно изменить угол, достаточно откорректировать высоту подъемника крыши (B) или ширину основания (A).
Площадь поверхности крыши — площадь всей поверхности крыши, включая боковые и торцевые скосы.Эта величина поможет вам рассчитать необходимое количество кровельных, изоляционных и других материалов.
Ориентировочный вес рубероида — общий приблизительный вес рубероида. Он рассчитывается исходя из указанной площади кровли с учетом подошвы.
Количество рулонов изоляционного материала — Количество изоляционного материала, указанное в рулонах, необходимо для конструкции крыши. За основу взят стандарт рулона — длина 15 метров, ширина 1 метр.При расчете также учитывается 10% в стыках стыков.
— Максимальный вес, приходящийся на стропильную систему. Учитываются ветровые и снеговые нагрузки, угол наклона кровли, а также вес всей конструкции.Длина Stropil — Стропила по всей длине от конька крыши до края конька.
Количество временных шкал — Для возведения крыши вам понадобится определенное количество стропил, если они у вас есть с указанным вами шагом.
Минимальный размер прокрутки свитка / Вес стропа / Объем бруса
- Чтобы обеспечить механическую прочность крыши, необходимо использовать стропила, указанные в первой колонке. В калькуляторе учитываются общие нагрузки, которые могут повлиять на конструкцию этой крыши.
- Во втором столбце указывается общий вес всех стропил для крыши данной конструкции.
- Для удобства дальнейших расчетов указан общий объем стропил из бруса в кубометрах.
Количество рядов прижимов — Количество рядов корня, которое понадобится для всей крыши с заданными параметрами.
Равномерное расстояние между досками обшивки — Расстояние, которое рекомендуется выдерживать между досками для жуков, чтобы оптимизировать расход материала и обойтись без его обрезки.
Объем досок обрешетки — Общий объем досок в обрешетке (на всю крышу). Для удобства расчета стоимости пиломатериалов используйте это значение, указанное в кубических метрах.
Приблизительный вес панелей корпуса — Общий вес панелей.
Предлагаем профессиональный бесплатный расчет стропильной системы двойной кровли с помощью онлайн-калькулятора сайта, 3D визуализации и подробных чертежей. Детальные расчеты кровли и кровли, все материалы, обрешетка, стропила, Мауролат. Попробуйте расчет дюскальной кровли прямо сейчас!
Наш онлайн-калькулятор Стропильная система произведет расчет двойной крыши:
- расчет длины стропильной двойной крыши
- количества стропил и ступеней
- расчет площади двух -стяжка кровли и угол наклона
- Расчет обрешетки
- количество листовых кровельных материалов (например, профнастил, металлочерепица, шифер)
- параметры пароизоляции и утеплителя
Для формирования расчета калькулятора двуплексной кровли необходимо измерить и ввести в соответствующие окна следующие размеры:
Поперечное сечение (x ширина толщины) и шаг стропила зависят от угла наклона кровли, ее типа, длины стропильной стопы, максимума основных нагрузок, т. а также от типа и веса кровельного покрытия и даже в некоторой степени от ширины утеплителя.Если вы не знаете, где взять стандартные параметры стропил и обрешетки, наша статья вам поможет. Оптимальное сечение, оттенок и шаг стропил в зависимости от типа кровли ».
Калькулятор производит расчет материалов на кровлю, отталкиваясь от размера кровельного листа и от расчетного значения площади кровли. Количество кровельных материалов для кровли, досок и бруса для стропильной системы советуем покупать все же с небольшим запасом, всегда лучше сдать остатки строительного магазина, чем платить кучу денег за доставку не хватает пары досок.
Будьте осторожны! От того, насколько точные значения вы сделаете, такой надежный онлайн-калькулятор сможет рассчитать серийную кровлю.
Упростите свои подсчеты и сэкономьте время, программа сама нарисует план Solfil дюскальная крыша И результаты расчета бартальной крыши в данных, введенных вами в виде дуплексного чертежа под разными углами обзора обзор и его интерактивная 3D-модель.
В закладке « 3» Д. — Просмотр »Вы сможете лучше увидеть свою будущую двухуровневую крышу в объемном виде. На наш взгляд, визуализация в строительстве — очень нужная возможность.
Если у вас в проекте есть двойная крыша с разными стержнями, вам следует сделать калькулятор с помощью калькулятора дважды для каждой горки отдельно.
Как найти угол наклона крыши
Что такое угол наклона крыши? Это наклон и угол наклона крыши в огромных зданиях или небольших загородных домах.Расчет уклона кровли производится в градусах с использованием простой методики пересчета. В этой статье мы рассмотрим, как это делается.
Если вы планируете отремонтировать свое жилище, установив световые люки или обрезав чистые грабли, очень важно определить уклон вашей крыши.
Угол наклона крыши
Угол наклона крыши в градусахНаклон крыши в первую очередь определяется расчетом угла наклона крыши или наклона сторон поверхности крыши относительно плоской поверхности, которая является полностью плоской или прямой. с горизонтом.Крыши считаются скатными, если они имеют уклон более 15 градусов или наклон более 3,215 дюйма 12. Ключевым моментом такой крыши является перенаправление дождевой воды.
На самом деле, дома в регионах с низким уровнем осадков обычно имеют крыши с низким уклоном, в то время как в районах с сильными дождями и снегопадами крыши более крутые.
Определение угла наклона крыши
Плотники или инженеры-строители используют различные средства определения углов наклона крыши, например, стропило.Один из лучших способов расчета углов наклона крыши — это наличие определенного диапазона, в котором поверхность крыши будет составлять горизонтальную плоскость. Следовательно, угол наклона крыши градусов , который включает тридцать, сорок пять или шестьдесят градусов, помогает при построении уклона крыши здания в горизонтальной или плоской плоскости.
Наклон крыши обычно указывается как сбалансированная дробная часть с числами, представляющими координаты любого угла. Угол зависит от подъема (высоты), а также от пролета (ширины) крыши.Число 5/12 означает, что на каждые 12 футов приходится падение или подъем крыши на 5 футов. Вам потребуется снять довольно много мерок. Выполнив несколько простых шагов, вы сможете рассчитать угол наклона крыши.
Понимание терминологии, связанной с уклоном крыши — совпадает с уклоном?
Отличия
Ниже приводится сравнение технических различий между шагом и наклоном.
Участок | Наклон |
---|---|
Разделить подъем на пролет | Разделить подъем на пробег |
Представлено в виде дроби | Отображается в виде отношения |
Более распространенное измерение кровли | Менее распространенное измерение кровли |
Использование взаимозаменяемых значений наклона и угла наклона
Поскольку жилищное строительство стало более сложным, ремонт в целом тоже стал невозможным! И подрядчики были вынуждены адаптироваться.При этом большинство (если не все) подрядчики теперь используют уклон и уклон как взаимозаменяемые, особенно при составлении сметы кровли.
Читая о шаге и наклоне, чаще всего вы найдете их гибрид. Вы увидите измерение, называемое шагом (и выраженное в виде дроби), но реальное измерение — это наклон (подъем за пробегом). Исторически этому есть несколько причин …
Гибридное определение?
Во-первых, шаг — это просто более общепринятая терминология.
Во-вторых, уклон легче рассчитать для двускатных крыш.
Результат?
Гибридная комбинация наклонно-спускового механизма; измерение, которое технически имеет наклон, но отображается как шаг и называется шагом.
Еще не запутались?
Не нужно! У вас есть наше разрешение (и разрешение автора реконструкции Рассела Берджесса) рассматривать наклон и наклон как одно и то же!
Хотя это упрощение может заставить архитекторов вырваться из головы, уклон и уклон широко используются как синонимы как производителями кровли, так и подрядчиками кровли.И если при заказе кровельных материалов различия не имеют значения, то нет смысла тратить время на то, чтобы быть максимально конкретным.
Теперь, когда мы разобрались с этим, мы можем перейти к самому важному. Углы крыши! В любом случае нужно определить, какой уклон и наклон крыши нужно определить, не так ли?
Таблица углов крыши
Независимо от того, называете ли вы наклон или наклон, расчет крутизны вашей крыши сводится к выяснению ее угла.
Когда вы определите свой уклон, вы можете использовать приведенную ниже таблицу, чтобы лучше визуализировать наклон вашей крыши:
Шаг | Уголок |
---|---|
0/12 | 0 * |
1/12 | 4.76 * |
2/12 | 9,46 * |
3/12 | 14,04 * |
4/12 | 18,43 * |
5/12 | 22,62 * |
6/12 | 26,57 * |
7/12 | 30,26 * |
8/12 | 33,69 * |
9/12 | 36,37 * |
10/12 | 39.81 * |
11/12 | 42,51 * |
12/12 | 45,00 * |
Общие примеры
Плоская крыша: 0/12
Плоские крыши не имеют уклона, поэтому, если вам нужно выразить наклон плоской крыши, вы можете просто использовать 0 или 0/12. В качестве альтернативы вы можете использовать 0 * или «ноль градусов».
Низкий наклон: 1/12 и 2/12
Крыши с низким уклоном часто путают с плоскими крышами, но это не так.Наклон у них есть, просто он не очень выраженный. А поскольку уклон такой пологий, вам понадобятся специальные кровельные материалы с низким уклоном. 1 из 12 — самый низкий из низких склонов.
Вы часто встретите уклон 1/12 на задних верандах внутреннего дворика или на вершине более старой крыши. Шаг 2 на 12 немного круче, чем шаг 1 на 12, но ненамного. В градусах низкие уклоны составляют от 4,76 до 9,46 градусов.
Стандартные шаги: от 3/12 до 9/12
Стандартные скатные крыши — это обычные кровельные скаты, которые можно встретить в основных жилых помещениях жилых домов.В отличие от крыш с низким уклоном, для участков со стандартным уклоном можно без проблем использовать обычную кровельную черепицу. Поскольку здесь достаточно уклона, вам не нужно беспокоиться о сливе воды так сильно, как если бы вы использовали что-то вроде крыши с низким уклоном 2 на 12.
В градусах стандартный угол наклона крыши составляет от 14,04 градуса до 36,37 градуса.
Минимальный шаг для черепицы
3 на 12 — это минимальный уклон, необходимый для кровли для черепицы.
Некоторые кровельщики по-прежнему выбирают материалы с низким уклоном с шагом 3 на 12, но это не совсем необходимо и просто увеличивает стоимость вашего проекта.
Самый крутой стандартный шаг
Угол наклона крыши 9/12 (36,37 градуса). самый крутой стандартный спуск.
Все, что выше 9 на 12, считается крутым подъемом.
Крутой склон: 10/12 и выше
Любой уклон не менее 10/12 (39,81 градуса) считается крутым. Это включает 10 на 12, 11 на 12, 12 на 12 и высоту, где подъем больше, чем разбег.
Важное примечание для кровельных подрядчиков: при замене крыш на более крутые, важно учитывать безопасность вашей бригады. Все кровельщики должны быть пристегнуты и пристегнуты!
Точные примеры
Если вам интересно увидеть несколько реальных примеров различных уклонов кровли, мы создали для вас схемы некоторых из наших недавних установок кровли.
Чтобы просмотреть эти примеры, выберите ниже скат крыши, который вы хотели бы проверить:
Типичный угол кровли — Myrooff.com
При строительстве конструкции большое внимание уделяется конструкции крыши, так как эта часть здания помогает защитить все внутреннее устройство.
Крыши могут иметь плоскую конструкцию и скатную форму, а их форма зависит от многих факторов, которые заранее определены строителем для обеспечения наилучшей защиты конструкции.
Атмосферные условия играют важную роль в конструкции крыш, так как для заснеженных регионов лучше сохранять более крутые уклоны крыш, тогда как для некоторых конкретных географических мест предпочтительны плоские крыши.
Типичный уклон крыши — это фактически величина уклона крыши, выраженная в соотношении; Другими словами, это может быть выражено как числовая мера крутизны крыши.
При выборе уклона крыши соблюдаются некоторые четко определенные стандарты, но на самом деле уклон зависит от типа кровельного материала и климатических условий местности.
Производители черепицы прилагают усилия для тестирования своей черепицы в определенных дождливых условиях, вызванных ветром; после просмотра результатов принимают решение о уклоне крыши.
ПРИНЯТИЕ РЕШЕНИЯ В ОТНОШЕНИИ УРОВНЯ КРЫШИ
Наклон крыши описывается вертикальным подъемом, разделенным на горизонтальный пролет; эта часть хорошо известна как наклон в геометрии, касательная функция или конструкция лестницы в тригонометрии.
Британский стандарт на фрезерование и настил дает конкретные рекомендации по двойному перекрытию планки, где расчеты и рекомендации по шагу и нахлесту шифера основаны на максимальной длине стропил; это позволяет максимальную длину до 9 метров для области, где среднее количество осадков ограничено 56 литрами / квадратными метрами за период.
Обычно средний уклон крыши определяется с использованием того же метода длины крыши; обычно это 3/4 -го пролета, по готическим стропилам должно быть равно пролету. Греческий говорит, что нужно поддерживать длину стропил в диапазоне от 1/9 до 1/7 -го пролета, но согласно римскому стилю стандартные размеры сохраняются от 1/3 до 2/9 -го пролета с углом. от 23 до 24 градусов.
Елизаветинцы держат стропила дольше, чем пролет. Согласно имперской системе измерений, шаг стропил выражается в виде подъема и спуска, с преобладанием числа 12, которое дает соотношение для количества уклонов на 12 дюймов пробега; наиболее частыми примерами являются 3:12, 5:12 и т. д.
Для тех стран, где предпочтительна метрическая система измерения, указанные выше характеристики определяются в градусах.
Некоторые из наиболее полезных типов скатов крыши:
- Низкоскатные крыши: Когда мы сохраняем уклон крыши ниже 3 ½, они называются низкоскатными крышами. . Их можно легко построить при невысокой стоимости, но нельзя использовать битумную черепицу для конструкции малоскатных крыш.Эти типы крыш требуют качественных материалов и требуют периодического обслуживания.
- Кровли со средним скатом: Большинство крыш в Америке имеют эти размеры, где диапазон уклона составляет от 3 ½ до 7 1/2. Если вы хотите построить сарай, гараж или другое подобное здание, то предпочтительным типом поля будет 4–6. Обычный человек может легко и безопасно ходить по этим крышам, не прибегая к дополнительному оборудованию.
- Крутые скатные крыши: Все, что превышает 7 ½, будет называться крутой скатной крышей; может потребоваться защитное оборудование для защиты материалов и кровельщиков от соскальзывания, но эти скаты крыши эффективны и способны служить годами.
Стандартный уклон крыши следует соглашению об использовании целых чисел для измерений, чтобы обеспечить равномерное распределение, или можно использовать дроби до двух цифр: четыре и четверть из двенадцати, или мы можем записать это как 4,25: 12.
Наклон крыши зависит от многих факторов, таких как тип материала, погодные условия и многое другое, но одной из основных проблем современного общества является архитектурный стиль, где крутой уклон называют готической архитектурой, а низкий тон называется классической архитектурой.
Смесь многих скатов называется двускатной крышей; основные диапазоны не определены, но обычно они варьируются от флэта.
Важно отметить одну вещь; он не разработан с идеально ровной структурой; скорее, он имеет небольшой уклон для слива воды в диапазоне ½: 12 — 2:12.
Типичный уклон крыши соответствует определенным материалам и методам проектирования, чтобы обеспечить идеальную защиту от протечек; общий диапазон дается от 1:12 до 4:12, тогда как обычные размеры варьируются от 4:12 до 9:12, но техника крутой кровли следует уклону выше 9:12 с дополнительными креплениями.
На самом деле, основная цель внимания к конструкции крыши состоит в том, что нам нужно перенаправить дождевую воду и снег.
По этой причине мы придерживаемся больших углов тангажа в районах, где случаются сильные снегопады и осадки; Участки с высокой крутизной полезны в тропических регионах, где случаются обильные снегопады.
Некоторые из наиболее распространенных типов скатных крыш представляют собой обычные скатные крыши, спроектированные с уклоном от 4/12 до 9/12; они используются в жилых помещениях.
Уклон кровли, превышающий уровень 9/12 или приблизительно 37 градусов, называется крышей с крутым скатом. Если рассматривать коммерческое применение, то предпочтительны низкие крыши наклонного типа с уклоном от 2/12 до 4/12.
Различные материалы накладывают ограничения на скаты и уклоны крыш, поскольку эксперты говорят, что плоские крыши или крыши с низким уклоном не следует проектировать с использованием битумной черепицы, потому что тогда воде становится намного легче проникать через кровельный материал.
Битумная черепица лучше всего подходит для некоторых обычных типов полей, которые варьируются от 4/12 до 9/12.
Если мы рассматриваем низкие крыши наклонного типа, то для них лучше всего подходит резиновая или смоляно-гравийная мембрана, но их не следует применять на обычных откосах, так как процесс установки становится затруднительным, и эти непривлекательные материалы становятся видимыми при этом. конструкция крыши под большим углом. Для крутых крыш можно использовать черепицу и черепицу.
Обычные скаты крыши включают стандартные конструкции для жилых или коммерческих помещений.
Некоторые обычные уклоны предпочтительны для жилых построек с шагом 4/12 или 9/12, тогда как для коммерческого применения хорошо подходят крыши с низким уклоном.
Минимально допустимый размер уклона для идеального дренажа составляет ¼ дюйма на фут. Более крутые уклоны на крышах придают более приятный вид, они могут прослужить дольше и позволяют быстро стекать воду, что позволяет избежать образования ледяной дамбы.
Средний уклон крыши должен быть таким, чтобы обеспечить идеальный дренаж воды, чтобы дом мог избежать повреждений.
ЧТО ТАКОЕ СТАНДАРТНОЕ УРОВЕНЬ КРЫШИ ДЛЯ ДОМА?
При выборе типа ската крыши для дома вы должны учитывать стиль дома, который вы будете строить или ремонтировать, а также атмосферные условия в этом районе.
Аналитики показывают, что для традиционных домов хорошо строить конструкции с более крутым уклоном с некоторыми викторианскими и художественными и ремесленными конструкциями. Например, обычные каменные крыши Йоркшира требуют меньшего уклона, и это добавляет красоты вашей конструкции.
На самом деле, скат крыши работает не только на внешний вид вашего дома; скорее, он играет важную роль в создании механизма отвода воды. С меньшим уклоном крыша будет собирать больше воды, поэтому черепица должна выдерживать этот объем без риска утечки.
Угол в 35 градусов на минимальном уровне является обязательным для глины или сланца, чтобы гарантировать полную безопасность от утечки воды; если вы хотите выйти ниже этого предела, то лучшим вариантом будет блокировка бетонных плиток.
Для домов в георгианском стиле предпочтительный угол наклона составляет 39 градусов; в то время как для дома искусств и ремесел вы можете превышать 51 градус.
ПЛОСКАЯ КРЫША НАКЛОН
Идеально спроектированная крыша имеет специальный уклон над поверхностью, который поддерживает подложку или кровельную мембрану.
Типичный плоский скат крыши, предназначенный для поддержки точек дренажа, позволяет накопленной в сезон дождей воде идеально стекать, устраняя риск образования луж на крыше.
Обычно после дождя некоторое количество остаточной воды остается на поверхности плоских или так называемых низкоскатных крыш, поэтому необходимо принять соответствующие меры, чтобы обеспечить полный слив в течение достаточного времени. Крыши плоского скатного типа могут быть спроектированы двумя способами:
- Скат может быть встроен в реальную конструкцию здания; здесь каркас крыши наклонен таким образом, что установленная кровельная мембрана становится неаккуратной.
- Согласно этой технологии, уклон строится с использованием специальной технологии конической изоляции; здесь для черчения крыши готовятся конкретные проекты и чертежи, затем устанавливается конусная изоляция в соответствии с этими спецификациями с использованием идеальных размеров таким образом, чтобы образовалась наклонная основа над настилом крыши. Кровельная мембрана укладывается неаккуратно. Если уклоны не учитываются при проектировании, то прогибы кровельного настила и основания вызывают неровности поверхности, что приводит к скоплению воды.
Влияние уклона крыши и направления ветра на распределение ветрового давления на крыше квадратного пирамидального малоэтажного здания с использованием моделирования CFD
В настоящем исследовании CFD моделирование проводится для различных моделей зданий с пирамидальной крышей с одинаковыми форма плана, но разные углы крыши и разные направления ветра. Основная цель этого исследования — наблюдать за изменением распределения давления ветра на поверхности крыши с переменным уклоном в зданиях пирамидальной формы.
Горизонтальная однородность профиля скорости при моделировании CFD
Горизонтальная однородность профиля скорости — это изменение скоростей в области на наветренной стороне модели здания, помещенной внутри области. Из строк с номерами 22–30 было создано в общей сложности девять вертикальных точек на расстоянии 100 мм каждое, чтобы наблюдать горизонтальную однородность профиля скорости, как показано на рис. 5a. На рис. 5б показаны профили скорости по высоте области в разных точках.Наблюдается, что наверху здания скорость ветра составляет почти 11 м / с, подтверждая профиль скорости, полученный при моделировании CFD.
Рис.5Однородность профиля горизонтальной скорости с наветренной стороны
Далее наблюдается, что на линии 29, которая находится близко к зданию, помещенному в область, профиль скорости ниже, чем у линии 28. Это происходит из-за препятствия, вызванного положением здания, которое заставляет линии тока скорости смещаться. сливаются друг с другом.
Видно, что профиль скорости в вертикальных точках рядом с моделью здания на наветренной стороне постепенно уменьшается по сравнению с линиями рядом с входным отверстием, как показано на рис. 5. Профиль скорости, представленный белым цветом, находится в месте входа, а желтый — возле модели здания. На высоте здания величина скорости на 15% ниже скорости на входе. По мере увеличения высоты от дна величина скорости аналогична другим профилям скорости.
Коэффициенты давления на поверхность крыши здания
Для более детального анализа влияния наклона крыши на коэффициент давления на поверхность крыши здания, на рис.{2} _ {\ text {Ref}}}}, $$
(4)
, где P — статическое давление, P 0 эталонное статическое давление, ρ = 1,225 кг / м 3 — плотность воздуха и U ref — ветер набегающего потока. скорость на высоте здания ( U ref = 9,81 м / с при z = 0,11 м). Изолинии коэффициента давления для разных уклонов кровли и для разных направлений ветра были построены с помощью Ansys Fluent.Для уклонов крыши 0 °, 10 °, 20 ° и 30 ° и для угла падения ветра 0 °, 15 °, 30 °, 45 °, 60 ° и 75 ° контуры показаны на рис. 6a – d. Крыша разделена на четыре части: поверхность A, поверхность B, поверхность C и поверхность D. Сторона A находится в наветренном направлении, а поверхность C противоположна поверхности A и находится с подветренной стороны, случай 0˚ угла падения ветра. . Грань B и грань D являются боковыми гранями крыши и параллельны потоку ветра, когда угол падения ветра равен 0˚.
Рис. 6Изолинии коэффициентов давления для a 0 °, b 10 °, c 20 °, d 30 °; уклоны крыш и для различных направлений ветра от до от 0 ° до 75 ° с интервалом 15 °
На рис.6а, крыша плоская, и из всех углов падающего ветра максимальный коэффициент давления составляет -0,4, что меньше, чем максимальный коэффициент давления -0,9 по результатам экспериментального исследования в аэродинамической трубе и максимальный коэффициент давления -0,98 по данным Исследование моделирования CFD на плоской крыше без открытия, как описано Roy et al. (2012a, 2012b) и максимальный коэффициент давления — 0,8 на наветренной поверхности крыши здания с плоской крышей с \ (\ frac {h} {w} \ le \ frac {1} {2} \), как указано в ИС: 875 (часть-3) (2015).
На рис. 6b крыша имеет уклон 10 °, и из всех углов падающего ветра максимальный коэффициент давления составляет как -0,57, что меньше максимального коэффициента давления -0,98 по экспериментальным данным в аэродинамической трубе. исследование и максимальный коэффициент давления — 0,91 по результатам моделирования CFD на пирамидальной крыше с уклоном крыши 10 ° без проема, как описано Roy et al. (2012a, b) и максимальный коэффициент давления — 1,4 на наветренной поверхности крыши здания с 10 ° двускатной крышей с \ (\ frac {h} {w} \ le \ frac {1} {2} \) как Упоминается в ИС: 875 (часть-3) (2015).
На рис. 6c крыша имеет наклон крыши 20 °, и из всех углов падающего ветра максимальный коэффициент давления равен -1,5, что больше, чем максимальный коэффициент давления -1,1 по экспериментальным данным в аэродинамической трубе. исследования и меньше, чем максимальный коэффициент давления -1,6 при исследовании моделирования CFD на пирамидальной крыше с уклоном крыши 20 ° без открытия, как описано Roy et al. (2012a, b) и максимальный коэффициент давления — 1,2 на наветренной поверхности крыши здания с двускатной крышей 20 ° с \ (\ frac {h} {w} \ le \ frac {1} {2} \) как упомянуты в IS-875 (Part-3): 2015 (IS: 875 (part-3) 2015).
На рис. 6d крыша имеет наклон крыши 30 °, и из всех углов падающего ветра максимальный коэффициент давления составляет -1,5, что больше, чем максимальный коэффициент давления -1,1 по экспериментальным данным в аэродинамической трубе. исследования и меньше максимального коэффициента давления -1,6 по результатам моделирования CFD на пирамидальной крыше с уклоном крыши 20 ° без открытия, как описано Roy et al. (2012b) и максимальный коэффициент давления -1,2 на наветренной поверхности крыши здания с двускатной крышей 20 ° с \ (\ frac {h} {w} \ le \ frac {1} {2} \), как указано в ИС: 875 (часть-3) (2015).
Из рис. 6a – d видно, что коэффициенты ветрового давления меняются от коэффициента отрицательного давления к коэффициенту положительного давления по мере увеличения уклона крыши от 0 ° до 30 °. Кровля с уклоном 0˚ имеет отрицательные коэффициенты давления из-за ее плоской формы. Крыша с уклоном крыши 10 ° и 20 ° также имеет коэффициенты отрицательного давления на большей части поверхности, так как они также напоминают плоскую крышу. На рис. 6d коэффициенты положительного давления с максимальным значением 0,3 наблюдаются для уклона крыши 30 ° при направлении ветра 45 °, но для здания с двускатной крышей 30 ° он равен 0 и 0.3 для здания с двускатной крышей под углом 45 ° с \ (\ frac {h} {w} \ le \ frac {1} {2} \), как указано в IS: 875 (часть 3) (2015).
Из рис. 7, где коэффициенты давления, взвешенные по площади, были представлены графически, можно заметить, что величина отрицательного давления или всасывания непрерывно изменяется в зависимости от направления ветра. Из всех графиков ясно, что, когда забой будет перпендикулярно направлению ветра, будут более высокие коэффициенты давления по сравнению с коэффициентами давления на параллельных поверхностях.
Рис.7Изменение коэффициентов среднего давления, взвешенных по площади ( C p ) при изменении уклона крыши ( α ) для разных направлений ветра ( ϴ )
Также заметно, что когда соединение двух поверхностей будет перпендикулярно направлению ветра, тогда вся поверхность крыши будет иметь низкое ветровое давление, это из-за распределения ветра, поскольку соединение двух поверхностей разделяет ветер на две части. и влияние ветра на поверхность крыши становится меньше.
Подробное изменение коэффициентов давления со значениями на всех четырех сторонах крыши, т. Е. На стороне A, стороне B, стороне C и стороне D, для направления ветра 0–75 ° с интервалом 15 ° для всех уклонов крыши, т. Е. 0 °, 10 °, 20 ° и 30 ° показано на рис. 8.
Рис. 8Коэффициенты средневзвешенного давления по площади ( C p ) на различных внешних поверхностях крыши с a 0 ° , b 10 °, c 20 ° и d Наклон крыши 30 ° для угла падения ветра от 0 ° до 75 ° с шагом 15 °
Из рис.8 видно, что взвешенные по площади коэффициенты давления непрерывно изменяются с изменениями углов падения ветра. В большинстве случаев сторона, перпендикулярная направлению ветра с наветренной стороны, испытывает самое высокое отрицательное давление или всасывание. Наивысший коэффициент отрицательного давления составил -0,540 для уклона крыши 10 ° с углом падения ветра 0 ° на поверхность A.
Чтобы узнать изменение давления при изменении уклона крыши, было проведено сравнение между средними значениями. коэффициенты давления (средневзвешенные по площади) и рис.9 показано это сравнение общих коэффициентов давления, взвешенных по максимальной площади, для различных уклонов крыши.
Рис.9Максимальные коэффициенты давления (средневзвешенные по площади) для разных уклонов кровли
Из рис. 9 видно, что наивысший максимальный взвешенный коэффициент давления отрицательной площади соответствует уклону крыши 10 °. Для уклона крыши 0 ° и 30 ° он примерно одинаков, а для уклона крыши 20 ° максимальный взвешенный по площади коэффициент давления является самым низким.
Сравнение коэффициентов давления в здании с пирамидальной крышей с отверстиями и без них
Проемы в здании имеют существенное влияние на коэффициенты ветрового давления.Для детального изучения этого эффекта коэффициенты давления из нашего настоящего исследования были сопоставлены с результатами Roy et al. (2012a), как показано на рис.10 а, б. В своем исследовании они провели исследование модели пирамидального здания с уклоном крыши от 0 ° до 30 ° с интервалом 5 ° с уклоном крыши до 20 °, а модели зданий с уклоном крыши от 15 ° до 20 ° были рассмотрены. @ 1 ° из-за меньшего всасывающего воздействия на скат крыши от 15 ° до 20 °. Наблюдается изменение давления на крыше (обозначенное как A, B, C и D), и учитываются максимальные значения всасывания, которые могут определять конструкцию элементов кровли.Показаны максимальные значения всасывания, и это необходимо для понимания природы ветровых воздействий на крышу с изменением наклона крыши и углов падения ветра.
Рис.10a Изменение максимальных коэффициентов средневзвешенного давления по площади (C p ) на пирамидальной крыше без отверстий с уклоном крыши от 0 ° до 30 ° для угла падения ветра от 0 ° до 45 °, @ С шагом 15 ° (Рой и др. 2012b) и b Сравнение средневзвешенных по площади коэффициентов давления для направления ветра 15 ° с отверстиями и без них
Проведя сравнение значений давления, можно сделать вывод, что модель пирамидального здания с уклоном крыши от 15 ° до 20 ° имеет больше шансов выжить, чем другие уклоны крыши.
Проемы в здании влияют на распределение ветрового давления на его стены и крышу. Наше настоящее исследование обнаружило большую разницу в коэффициентах давления для моделей зданий с отверстиями и без отверстий. Эти результаты показаны на рис. 10. Было замечено, что коэффициенты давления для моделей зданий без отверстий почти в два или три раза превышают коэффициенты давления моделей с отверстиями.
Линии обтекания скорости
Точное моделирование ветрового поля вокруг крыши здания и понимание аэродинамики обрывистых тел обеспечивают структурную безопасность и надежность при ветровых нагрузках (Fernando 2013; Li et al.2018). Мельбурн (1980) предоставил некоторую справочную информацию о механике турбулентных потоков с применением ее в области ветроэнергетики. Он рассмотрел эффекты турбулентности, в том числе влияние масштаба на поток над обтекаемыми телами и возникающие в результате давления и силы.
Линия скорости потока — это путь, по которому движется частица в потоке жидкости. На рисунке 11 показано сечение обрывистого тела (т.е. зданий и других инженерных сооружений, погруженных в атмосферный пограничный слой), погруженного в поток со скоростью V.Поток будет создавать локальные давления P над телом в соответствии с уравнением Бернулли и оставаться постоянным вдоль линии тока.
Рис. 11Уравнение Бернулли и поток ветра вокруг прямоугольного здания (Статопулос и Баниотопулос, 2007)
В идеальных условиях застоя V 1 = 0; P 1 = P + 1/2 ρV 2 и если V 2 < V , P 2 > P ; это подразумевает действующее внутрь давление (называемое избыточным давлением или просто давлением).Однако, если V 2 > V, P 2
C
P ) и определяется согласно формуле. 4. Основные характеристики устойчивого обтекания простого прямоугольного здания или башни показаны на рис. 11. Наличие обрывистых тел заставляет поток ветра разделяться и формировать зону следа в подветренном направлении.Ветровой поток отделяется от тела на двух передних кромках и образует две области: внешний поток, в котором нет эффекта вязкости, и внутренний поток, то есть область следа. Внешний поток отделен от внутреннего потоком областью с высокой завихренностью, называемой «слоем сдвига».Области отрыва потока и следа для квадратных и прямоугольных цилиндров, погруженных в поле течения, показаны на рис. 12а, б.
Рис. 12Уравнение Бернулли и поток ветра вокруг прямоугольного здания (Simiu and Yeo, 2019)
Объединение давлений над телом дает результирующую силу и момент. {2} B}}, $$
(7)
, где B — типичный базовый размер конструкции.{2}}}. $$
(8)
На рис. 13 показаны линии тока скорости в плоскости XY на высоте карниза, как показано на рис. 5, с уклоном крыши 0 °, т.е. модели плоских крыш с различными направлениями ветра. Поскольку модели зданий имеют квадратный план и моделируются для малоэтажных зданий, следует ожидать поля потока вокруг них с разделением линий тока и точкой присоединения согласно схеме, показанной на рис. 11. Однако из-за наличия отверстий в В модели здания различия в схемах течения значительны и зависят от изменения направления ветра.
Рис.13Линии скорости тока для скатов крыши 0 ° ( α ) и для различных углов падения ветра, т. Е. ( ϴ ) от 0 ° до 75 ° с шагом 15 °
Из рис. 7 и 8 видно, что максимальные средневзвешенные по площади коэффициенты среднего давления ( C p ) выше для углов падения ветра 0 °, 15 ° и 30 ° из-за простого присоединения линий тока скорости, наблюдаемых с подветренной стороны, тогда как при углах падения ветра 45 °, 60 ° и 75 ° значительная зона рециркуляции видна с подветренной стороны.На лица A и B действуют более высокие коэффициенты давления, взвешенные по площади (всасывание), по сравнению с другими поверхностями.
На рисунке 14 показаны линии тока скорости в плоскости XZ на центральной линии здания, как показано на рисунке 5, с уклоном крыши 0 °, то есть модели плоской крыши с различными направлениями ветра. Было замечено, что зона торможения больше при углах падения ветра 0 °, 15 ° и 30 ° по сравнению с углами падения ветра 45 °, 60 ° и 75 °. Далее зона рециркуляции постепенно увеличивается при углах падения ветра 0 ° и достигает максимума при 75 °.
Рис. 14Линии тока для скатов крыши 0 ° ( α ) и для различных углов падения ветра, т. Е. ( ϴ ) от 0 ° до 75 ° с шагом 15 °
На рис. 15 показаны линии тока скорости в плоскости XY на высоте карниза, как указано на рис. 5, для моделей с уклоном крыши 10 ° при различных направлениях ветра.
Рис. 15Линии скорости тока для скатов крыши 10 ° ( α ) и для различных углов падения ветра, т. Е. ( ϴ ) от 0 ° до 75 ° с шагом 15 °
И снова отверстия вызывают уменьшение образования зоны следа по сравнению со зданиями без отверстий, как показано на рис.11. За исключением углов падения ветра 0 °, все остальные углы ветра показывают образование зоны рециркуляции с подветренной стороны.
На рисунке 16 показаны линии тока скорости в плоскости XZ на центральной линии здания, как показано на рисунке 5, с уклоном крыши 10 ° при различных направлениях ветра. Было замечено, что зона торможения больше при углах падения ветра 0 ° и 75 ° по сравнению с углами падения ветра 15 °, 30 °, 45 ° и 60 °. Кроме того, зона рециркуляции такая же для углов падения ветра 0 ° и 75 ° и выше для углов падения ветра 15 °, 30 °, 45 ° и 60 °.Это наблюдение также отражается более высокими коэффициентами давления (всасывания), взвешенными по площади, на стороне A и стороне B для углов падения ветра 0 ° и 75 °. Опять же, для этой модели крыши на поверхность A и поверхность B влияют более высокие коэффициенты давления, взвешенные по площади (всасывание), по сравнению с другими поверхностями, как показано на рис. 7 и 8.
Рис. 16Линии скорости тока для скатов крыши 10 ° ( α ) и для различных углов падения ветра, т. Е. ( ϴ ) от 0 ° до 75 ° с шагом 15 °
Линии тока скорости в плоскости XY на высоте карниза, как показано на рис.5, с различными направлениями ветра для моделей с уклоном крыши 20 °, показаны на рис. 17. Подобно моделям 10 °, в этой модели, кроме углов падения ветра 0 °, все другие углы ветра показывают образование зоны рециркуляции с подветренной стороны. боковая сторона. Взвешенные по площади коэффициенты давления (всасывания) на стороне A для угла падения ветра 0 ° выше, поскольку на подветренной поверхности не образуется зона рециркуляции, которая видна для всех других углов падения ветра.
Рис. 17Линии тока для крыш с уклоном 20 ° ( α ) и для различных углов падения ветра, т.е.е. ( ϴ ) от 0 ° до 75 ° с шагом 15 °
Зона рециркуляции появляется около грани D при углах падения ветра 15 °, 30 ° и 45 ° и наблюдается около грани C при углах падения ветра 60 ° и 75 °. Это может привести к усилению всасывания на прилегающей стене. Очень резкое изменение схемы потока линий тока может быть из-за отверстий, поскольку отверстия принимают поток ветра по-разному для разных направлений ветра.
На рис. 18 показаны линии тока скорости в плоскости XZ на центральной линии здания, как показано на рис.5, с уклоном крыши 20 ° при различных направлениях ветра. Было замечено, что зона торможения больше при углах падения ветра 0 ° только по сравнению с другими углами падения ветра 15 °, 30 °, 45 ° и 60 °. Кроме того, зона рециркуляции меньше для углов падения ветра 0 ° и больше для других углов падения ветра. Это наблюдение также отражается более высокими коэффициентами давления (всасывания), взвешенными по площади, на поверхности A только для углов падения ветра 0 °. В этой модели крыши только на поверхность A влияют более высокие коэффициенты давления, взвешенные по площади (всасывание), по сравнению с другими поверхностями, как показано на рис.7 и 8.
Рис. 18Линии тока для крыш с уклоном 20 ° ( α ) и для различных углов падения ветра, т. Е. ( ϴ ) от 0 ° до 75 ° с шагом 15 °
Линии потока скорости в плоскости XY на высоте карниза, как указано на рис. 5, с различными направлениями ветра для моделей с уклоном крыши 30 °, показаны на рис. 19.
Рис. 19Линии тока скорости для уклона крыши 30 ° ( α ) и для различных углов падения ветра, т. Е.( ϴ ) от 0 ° до 75 ° с шагом 15 °
Заметно значительное изменение зоны рециркуляции по сравнению с другими моделями крыш. В этих моделях также углы падения ветра 30 ° и 45 °, в которых наблюдается 2–3 количества больших зон рециркуляции по сравнению с другими углами ветра на подветренной стороне вблизи поверхностей C и D.
Коэффициенты давления (всасывания), взвешенные по площади на Грани C и D для углов падения ветра 30 ° и 45 ° выше, как показано на рис.7 и 8. Зона рециркуляции появляется около грани D при углах падения ветра 60 ° и наблюдается около грани C при угле падения ветра 75 °. Это может привести к более сильному всасыванию на поверхностях крыши, грани D и C.
На рисунке 20 показаны линии тока скорости в плоскости XZ на центральной линии здания, как показано на рисунке 5, с уклоном крыши 30 ° при различных направлениях ветра. . Было замечено, что зона застоя видна над лицевой стороной C поверхности крыши при всех углах падения ветра.Кроме того, зона рециркуляции выше при углах падения ветра 30 ° и 45 °. Это наблюдение также отражено более высокими коэффициентами давления (всасывания), взвешенными по площади на грани C для этих углов падения ветра, как показано на рис. 7 и 8.
Рис. 20Линии тока для крыш с уклоном 30 ° ( α ) и для различных углов падения ветра, т. Е. ( ϴ ) от 0 ° до 75 ° с шагом 15 °
После обсуждения скоростных линий тока для разных уклонов крыши и для различных углов ветра было замечено, что зона рециркуляции и зона застоя являются важными параметрами при рассмотрении коэффициента давления на поверхности крыши.
Ограничения и будущие исследования
Двумя основными целями этого исследования зданий с пирамидальной крышей были
(1) оценить влияние угла наклона крыши и (2) оценить влияние углов падения ветра.
В стенах здания имелись отверстия, как для нормального угла падения ветра ( α = 0 °). Были оценены четыре угла наклона крыши (0 °, 10 °, 20 ° и 30 °). Важно отметить ограничения текущего исследования, которые могут быть рассмотрены в будущих исследованиях:
В данном исследовании рассматривается упрощенное здание с одной зоной.Необходимо изучить влияние других параметров здания, таких как карниз и внутренняя планировка.
Исследование выполнено для изолированного здания. Следует учитывать эффекты помех, чтобы лучше понимать изменения давления на крыше.
В исследовании основное внимание уделяется углам падения ветра в направлении 0–75 ° с интервалом 15 °.
В этом исследовании все случаи имеют одинаковую высоту здания, а отношение высоты к ширине здания такое же, как упомянуто в IS-875 (Часть-3): 2015 [60].
Требуются дополнительные исследования, чтобы изучить влияние площади стены над и под впускным отверстием, а также лучше понять его влияние на зону следа, зону рециркуляции и зоны застоя, создаваемые в разных местах здания из-за набегающего потока.
По всем контурам коэффициентов давления и линий тока скорости были проанализированы эффекты наклона крыши, направления ветра и раскрытия. Было обнаружено, что влияние проемов на распределение ветрового давления и поведение ветрового потока вокруг моделей зданий больше, чем направление ветра и уклон крыши. Настоящее исследование может быть продолжено путем анализа моделей зданий для других уклонов крыш и других типов проемов.
Минимальный уклон кровли из битумной черепицы
Короткий и простой ответ: 2:12 традиционно считался абсолютно минимально допустимым уклоном крыши, подходящим для битумной черепицы.
Битумная черепица продолжает оставаться наиболее широко устанавливаемым вариантом кровельного покрытия в Северной Америке. Они обеспечивают отличную атмосферостойкость, отличную стоимость и, теперь, более чем когда-либо, предлагают огромный выбор красивых дизайнов и цветовых сочетаний.
И, конечно же, их простота установки и приспособляемость практически к любой форме крыши — еще одна причина их успеха. В последние десятилетия в дизайне домов преобладают более крутые крыши, но во многих случаях дом может иметь более низкий уклон крыши или часть крыши с более низким уклоном.
С каким минимальным уклоном можно укладывать черепицу?
Чтобы лучше понять проблему, давайте посмотрим, как измеряется уклон крыши, и другие соображения.
Наклоны крыши
Уклон = подъем / спуск (в дюймах)
Условный уклон
4 дюйма 12 и выше
Низкий уклон
2 дюйма от 12 до 4 дюймов 12
Плоское
от 0 дюймов 12 до 2 дюймов 12
Что такое «скат крыши»?
Уклоны кровли чаще всего определяются отношением подъема-пробега. Если скат крыши «поднимается», скажем, на 4 дюйма при измерении на 12 дюймов по дну горизонтальной фермы крыши, считается, что уклон крыши составляет 4:12; я.е., 4 дюйма подъема на 12 дюймов (один фут) пробега. (Обратите внимание, что «уклон» крыши иногда используется параллельно скату крыши; однако уклон крыши технически измеряется и определяется по-другому и здесь не обсуждается). Вы можете измерить уклон крыши на нижней стороне настила крыши в легкодоступной точке, такой как грабли, с помощью рулетки и простой геометрии. В качестве альтернативы есть приложения для смартфонов, которые могут помочь, но производители черепицы распространяют удобные карты оценки шага, которые обеспечивают быстрый способ приблизительной оценки уклона.
Удобный оценщик уклона крыши может помочь вам определить, является ли уклон вашей крыши слишком низким для черепицы.
Большинство крыш жилых домов в Северной Америке исторически строились с уклоном от 4:12 до 9:12. По крышам нижнего предела диапазона (от 4:12 до 6:12) относительно легко ходить и работать. (Как всегда, при работе на любой крыше необходимо соблюдать соответствующие меры безопасности и меры предосторожности). Более крутые крыши лучше «видят» черепицу и поэтому лучше подходят для дизайнерских стилей премиум-класса.Битумная черепица на более крутой крыше также склонна к более медленной погоде из-за того, что она находится под благоприятным углом к солнечным лучам.
Почему 2:12 — это минимум?
Проблема с очень низкими наклонными крышами проста — сила тяжести. При очень низком уклоне любая вода на крыше, будь то дождевая вода или тающий снег, стекает очень медленно, и существует риск бокового движения воды вокруг и через перекрытия черепицы. Важно всегда подтверждать конкретные требования к уклону в инструкциях по установке изделия от производителя черепицы и в соответствии с требованиями местных строительных норм и правил, поскольку для некоторых видов черепицы рекомендуется минимальный уклон более 2:12.Кроме того, уклон 4:12 обычно считается самым низким уклоном для «стандартной укладки черепицы». Большинство производителей и отраслевых рекомендаций требуют или, по крайней мере, рекомендуют особую подкладку или другие соображения на крышах между 2:12 и 4:12. (Примечание: некоторые характеристики крыши могут выражать уклон в типичных геометрических градусах. Для справки, 2:12 соответствует примерно 9,5 °, а 4:12 — примерно 18,5 °). На уклонах ниже 2:12 может быть установлена асфальтовая мембрана с гранулированным покрытием, и многие из них доступны в цветах, дополняющих цвета черепицы.
Если на вашей существующей крыше есть черепица и настало время ее заменить, вы, скорее всего, можете снова использовать черепицу, но на сомнительных более низких уклонах лучше убедиться, что уклон выше минимума 2:12, чтобы быть уверенным.
Примеры различных уклонов крыш
Выбор правильного угла для крыши теплицы
Выбор лучшего угла для крыши теплицы не так однозначен, как говорят некоторые дизайнеры солнечных теплиц.
Дизайнеры солнечных теплиц часто ссылаются на это эмпирическое правило: Чтобы найти «лучший» угол (или уклон) для крыши теплицы, возьмите свою широту и добавьте 20 градусов. Хотя логика, лежащая в основе этого правила, разумна, это резкое упрощение, которое может привести к дорогостоящим и ненужным решениям и очень круто наклонным крышам. Итак, как найти диапазон углов наклона крыши, обеспечивающий достаточное освещение в теплице, которая работает круглый год? В этом блоге мы объясним именно это, а если вы хотите узнать больше по этой теме, ознакомьтесь с публикацией The Round Solar Greenhouse , написанной нашим основателем Марком Плинке.
Понимание «угла падения» a -й Расчет уклона крыши теплицыВо-первых, почему вообще существует это правило? Потому что угол наклона материала остекления, такого как стекло или поликарбонат, влияет на то, сколько света пропускается.Угол наклона материала относительно света часто называют «углом падения» и играет роль в передаче света.
Когда луч света попадает на поверхность прямо на материал или перпендикулярно ему, передается максимальное количество света. Например, для одинарного стекла это обычно составляет около 90% (остальные 10% отражаются или поглощаются материалом в виде тепла). Когда луч света падает на поверхность под очень сильным углом, часть света отражается от поверхности, а не попадает в теплицу.Многие дизайнеры теплиц понимают это, но не понимают, что эта зависимость — между углом наклона крыши и светопропусканием — не является линейной. При уменьшении угла от перпендикуляра до определенного порога разница в светопропускании очень мала. Для всех материалов этот порог отклоняется от перпендикуляра примерно на 45-50 градусов.
Другими словами, вы можете наклонить крышу под углом примерно 45 градусов от оптимального угла (перпендикулярно солнцу) без значительного влияния на светопропускание (значительный здесь означает изменение менее 8%).Таким образом, пологие крыши не влияют на светопропускание, если они не являются сверхмелкими (более 45 градусов от перпендикуляра).
Почему большая терпимость к углу падения теплицы имеет значение?
Если вы будете придерживаться простого изречения — максимизировать передачу путем создания перпендикулярного угла — вы, скорее всего, в конечном итоге построите очень крутую крышу и очень высокую теплицу. Это не обязательно для достаточного пропускания света.Например, во время зимнего солнцестояния в Денвере, штат Колорадо (40 градусов широты), солнце находится примерно на 30 градусах над горизонтом. Согласно общепринятому практическому правилу, для этого потребуется, чтобы остекление крыши располагалось на расстоянии около 60 градусов от горизонта (40 + 20 = 60). Если вы набросаете это на бумаге, то увидите, что для угла крыши в 60 градусов требуется очень высокая северная стена или измененный план теплицы. Графика под помогает понять это.
Влияние угла наклона крыши теплицы на светопропускание
Как получить достаточный угол наклона крыши для теплицы
Именно здесь знание полной картины может помочь сэкономить время, деньги и создать более практичную солнечную теплицу.Чтобы учесть этот допуск на широкий угол падения, мы часто рекомендуем людям изменить существующее практическое правило, чтобы найти диапазон допустимых углов наклона крыши:
- Возьмите свою широту и добавьте 20 градусов, чтобы получить угол, примерно перпендикулярный углу солнца в зимний период.
- Затем вычтите из этого числа 45 градусов. Это дает вам минимальный угол, который будет пропускать большую часть света без значительных потерь из-за отражения. Набросок, подобный приведенному ниже, обычно помогает визуализировать этот диапазон.
Это первая половина картинки. Вторая половина связана с геометрией теплицы и площадью остекления. Они также определяются углом наклона крыши. Как вы можете видеть в примерах ниже , очень крутой скат крыши создаст очень высокое здание с гораздо большей площадью остекления. Большая площадь остекления будет собирать больше света и тепла, потому что у него большая площадь, подверженная воздействию солнца. Вы можете увидеть это, сравнив площадь линий (представляющих свет) на графике под .
Светопропускание, углы остекления и скат крыши теплицы
Как вы учесть это соображение? Это правда, что вы можете построить большую солнечную теплицу и собирать больше света. Однако подумайте о последствиях использования материалов, стоимости и эстетики. Теплица высотой 20 футов будет собирать больше света, чем теплица высотой 10 футов, но это может быть нежелательно для соседей или строительных норм. Мы рекомендуем выбрать практическую высоту, обычно максимум 9-11 футов для жилых солнечных теплиц, а затем использовать скорректированное практическое правило, чтобы убедиться, что остекление соответствует минимальному шагу для светопропускания.Вы также можете изменить высоту южной стены, чтобы изменить угол. Опять же, мы рекомендуем начинать с практических соображений, например, с того, какой запас по высоте вам нужен.
Лучшая крыша для теплицы — это практичная крыша для теплицыВывод заключается в том, что угол наклона крыши редко является решающим фактором для передачи света и может уступить место затратам на комфорт и эстетике. Также учтите другие факторы, которые могут повлиять на уклон вашей крыши:
- Заливка снега — более крутые крыши легче сбрасывают снег в районах, где это вызывает беспокойство
- Летнее отопление — очень крутая крыша летом может отражать, а не пропускать больше света (учитывая, что летнее солнце находится высоко в небе и может падать на крышу под углом более 45 градусов)
- Форма теплицы — крутая крыша может потребовать более сложной конструкции здания.Существует множество конструкций солнечных теплиц, включая А-образные рамы, односкатные и двускатные крыши, более подробно описанные в Круглогодичной солнечной теплице.