Розрахунок покрівлі як порахувати кут нахилу даху, довжину крокв і площа покрівельного матеріалу
При проектуванні крокв покрівлі приватного будинку потрібно вміти правильно розрахувати кут нахилу даху. Як зорієнтуватися в різних одиницях виміру, за якими формулами вести розрахунок і як впливає кут нахилу на вітрову і снігове навантаження даху, ми і поговоримо в цій статті.
Покрівля приватного будинку, що зводиться за індивідуальним проектом, може бути дуже простий або дивно химерної. Кут ухилу кожного ската залежить від архітектурного рішення всього будинку, наявності горища або мансарди, використовуваного покрівельного матеріалу, кліматичної зони, в якій розташовується присадибна ділянка. У компромісі цих параметрів потрібно знайти оптимальне рішення, що поєднує міцність даху з корисним використанням дахового простору і зовнішнім виглядом будинку або комплексу будівель.
Одиниці виміру кута нахилу даху
Кут нахилу - це величина між горизонтальною частиною конструкції, плитами або балками перекриття, і поверхнею покрівлі або кроквами.
У довідниках, СНиП, технічній літературі зустрічаються різні одиниці вимірювання кутів:
Ще одна одиниця вимірювання кутів - радіан - в таких розрахунках не застосовується.
Що таке градуси, всі пам'ятають зі шкільної програми. Співвідношення сторін прямокутного трикутника, який утворений підставою - L, висотою - Н (див. На малюнок вище) і настилом даху виражається, як Н: L. Якщо α = 45 °, трикутник - рівносторонній, і співвідношення сторін (катетів) дорівнює 1: 1. У разі, коли співвідношення не дає чіткого уявлення про нахил, кажуть про відсоток. Це те ж відношення, але розраховане в частках з перекладом в відсотки. Наприклад, при H = 2,25 м і L = 5,60 м:
Цифрове вираження одних одиниць через інші наочно зображено на діаграмі нижче:
Формули для розрахунку кута нахилу даху, довжини крокв і площі покриття покрівельним матеріалом
Щоб легко розрахувати розміри елементів даху і кроквяної системи. потрібно згадати, як ми вирішували завдання з трикутниками в школі, користуючись основними тригонометричними функціями.
Як це допоможе в розрахунку даху? Розбиваємо складні елементи на прості прямокутні трикутники і знаходимо рішення для кожного випадку, користуючись тригонометричними функціями і теоремою Піфагора.
Найпростіше розрахувати односхилий або двосхилий дах. Висота коника і проліт - величини відомі, кут і довжина крокв визначаються легко.
Найчастіше зустрічаються більш складні конфігурації.
Наприклад, потрібно розрахувати довжину крокв торцевій частині стегна стиль даху, яка представляє собою трикутник. З вершини трикутника опускаємо перпендикуляр на підставу і отримуємо прямокутний трикутник, гіпотенуза якого є середньою лінією торцевої частини даху. Знаючи ширину прольоту і висоту коника, з розбитою на елементарні трикутники конструкції можна знайти кут нахилу вальми - α, кут нахилу покрівлі - β і отримати довжину крокв трикутного і трапецієподібного ската.
Формули для розрахунку (одиниці вимірювання довжин повинні бути однаковими - м, см або мм - у всіх розрахунках, щоб уникнути плутанини):
Увага! Розрахунок довжин крокв за цими формулами не враховує величину схилу.
Дах - чотирьохскатний, вальмовая. Висота коника (СМ) - 2,25 м, ширина прольоту (W / 2) - 7,0 м, глибина нахилу торцевій частині даху (MN) - 1,5 м.
Отримавши значення sin (α) і tg (β), визначити значення кутів можна по таблиці Брадіса. Повна і точна таблиця з точністю до хвилини представляє собою цілу брошуру, а для грубих розрахунків, які в даному випадку можливі, можете скористатися невеликою таблицею значень.
Кут нахилу даху, в градусах
Для нашого прикладу:
- sin (α) = 0,832, α = 56,2 ° (отримано інтерполяцією сусідніх значень для кутів в 55 ° і 60 °)
- tg (β) = 0,643, β = 32,6 ° (отримано інтерполяцією сусідніх значень для кутів в 30 ° і 35 °)
Запам'ятаймо ці цифри, вони стануть в нагоді нам при виборі матеріалу.
Для розрахунку кількості покрівельного матеріалу потрібно визначити площу покриття. Площа ската двосхилим даху - прямокутник. Його площа - твір сторін. Для нашого прикладу - вальмовой даху - це зводиться до визначення площ трикутника і трапеції.
Для нашого прикладу площа одного торцевого трикутного ската при CN = 2,704 м і W / 2 = 7,0 м (розрахунок необхідно виконати з урахуванням подовження покрівлі за межі стін, приймаємо довжину схилу - 0,5 м):
- S = ((2,704 + 0,5) · (7,5 + 2 х 0,5)) / 2 = 13,62 м 2
Площа одного бокового трапецієподібного ската при W = 12,0 м, hс = 3,905 м (висота трапеції) і MN = 1,5 м:
Обчислюємо площу з урахуванням звисів:
- S = (3,905 + 0,5) · ((12,0 + 2 х 0,5) + 9,0) / 2 = 48,56 м 2
Сумарна площа покриття чотирьох скатів:
Рекомендації по нахилу даху в залежності від призначення і матеріалу
Експлуатованим дах може мати мінімальний кут нахилу 2-7 °, що забезпечує несприйнятливість до вітрових навантажень. Для нормального сходу снігу кут краще збільшити до 10 °. Такі покрівлі поширені при будівництві господарських будівель, гаражів.
Якщо подкришное простір передбачається використовувати в якості горища або мансарди. нахил одно- або двосхилим даху повинен бути досить великим, інакше людина не зможе випрямитися, а корисна площа буде «з'їдена» кроквяної системою. Тому доцільно застосувати в такому випадку ламану дах, наприклад, мансардного типу. Мінімальна висота стель в такому приміщенні повинна бути не менше 2,0 м, але бажано для комфортного перебування - 2,5 м.
Беручи той чи інший матеріал в якості покрівельного, необхідно враховувати вимоги щодо мінімального і максимального ухилу. В іншому випадку, можливі проблеми, які потребують ремонту даху або всього будинку.
Діапазон допустимих кутів монтажу, в градусах
Отримані в нашому прикладі кути нахилу знаходяться в діапазоні 32-56 °, що відповідає шиферної покрівлі, але не виключає і деякі інші матеріали.
Визначення динамічних навантажень в залежності від кута нахилу
Конструкція будинку повинна витримувати статичні і динамічні навантаження від даху. Статичні навантаження - це вага кроквяної системи та покрівельних матеріалів, а також обладнання дахового простору. Це постійна величина.
Вітрова навантаження обчислюється з урахуванням районування, а також особливостей розташування (підвітряного, навітряна сторона) і кута нахилу даху, висоти будівлі. Основу розрахунку становить вітровий тиск, середні значення якого залежить від регіону, що будується. Інші дані потрібні для визначення коефіцієнтів, що коректують щодо постійну для кліматичного району величину. Чим більше кут нахилу, тим серйозніші вітрові навантаження відчуває дах.
story: view | roof: - | 1.0496 | 60