Минимальный уклон кровли из профлиста для односкатных крыш
Содержание:
- Виды профнастила
- Самостоятельный расчет угла наклона
- Ветровая нагрузка, расчёт
- От чего зависит крутизна крыши?
- Требования к уклонам
- Зачем измеряют угол уклона покрытия и от каких факторов зависит эта величина
- Другие важные аспекты строительства
- Некоторые тонкости монтажа металлочерепицы
- Расчет уклона кровли из профнастила
- От чего зависит уклон
- Расчет угла наклона
Виды профнастила
Существуют разные виды профнастила. Есть профлист обычный — оцинкованный, есть цветной — с нанесенным поверх цинкового покрытия слоем полимера. У полимерного покрытия роль двойная — оно и защищает от внешних воздействий, и придает материалу более декоративный внешний вид. Простой оцинкованный профнастил используют в качестве кровельного материала в основном на временных постройках, цветной имеет вполне солидный вид, его можно увидеть на крышах жилых домов и дворовых построек.
По назначению
Профнастил делают из листового металла разной толщины. Самые тонкие предназначены для оформления стен, но могут укладываться на крышу при частой обрешетке и небольших снеговых нагрузках. Маркируются листы этой группы буквой «С».
Из самого толстого металла делают материал с повышенной несущей способностью. Его маркируют буквой «Н», используют в качестве кровельного материала в местностях с повышенной ветровой или снеговой нагрузкой. Есть еще универсальный профлист — он обозначается «НС». Может применяться как для стен, так и для устройства кровли (количество снега должно быть средним).
После буквенной кодировки профлиста стоят цифры: С8, Н35, НС20. Они обозначают высоту волны в миллиметрах, которая сформирована в данном материале. В примере это 8 мм, 35 мм, 20 мм соответственно. На крышу укладывают профнастил с высотой волны не менее 20 мм.
Маркировка и размеры профлиста
Форма волны у несущего металлопрофиля часто более сложная — в ней добавлены дополнительные бороздки для повышения жесткости.
По типу покрытия
При всей внешней схожести цена у профнастила одного и того же типа может существенно отличаться. Дело, чаще всего, не в наглости производителя или продавца, а в разных технологиях и материалах, которые используются при производстве. Например, защитное покрытие может быть цинковое и алюмоцинковое. Второй вид защиты появился недавно, оборудование дорогое, но долговечность металла, покрытого алюмоцинком гораздо выше.
Также на долговечность покрытия влияет способ формирования волны. Существуют две технологии — холодная прокатка и с эмульсией. При холодной прокатке лист просто продавливается катками без какой-либо подготовки. Чтобы при этом не повредилось нанесенное ранее покрытие, требуется дорогое оборудование. Соответственно, профлист холодной прокатки стоит дороже.
Цветной профнастил имеет много слоев
При формировании волны с эмульсией, поверхность металла смачивают жидкостью (маслом, водой, специальной жидкостью) и после отправляют под валки. Если после прокатки такой лист не высушить, а отправить в печь обжига — для закрепления краски, то места, которые были влажными, быстро начнут ржаветь. Увидеть данный дефект заранее невозможно, приходится надеяться на то, что технология не нарушена. Зато профлист, изготовленный по этой технологии дешевле.
Еще есть разные полимерные покрытия. Они создают пленку разной толщины и плотности, с разными свойствами.
- Полиэстер (глянцевый и матовый). Профлист с покрытием из полиэстера имеет относительно невысокую цену (самый дешевый из цветных) и хорошие характеристики — покрытие пластично, длительное время не меняет свой цвет. Матовый полиэстер не имеет на поверхности бликов, она смотрится как бархатистая. Этого достигают другой техникой нанесения и более толстым слоем. Это покрытие — наиболее устойчивое к механическим повреждениям.
- Пластизол. Имеет повышенную стойкость к агрессивным средам, но плохо переносит ультрафиолет. Кровля из профнастила с покрытием из пластизола быстро выцветет (два-три года).
- Пурал — к полиуретану добавляют полиамид и акрил. Покрытие получается более однородным, срок службы без изменения цвета — от десяти лет. Недостаток — высокая цена.
- ПВДФ — состав из поливинилфторида и акрила. Покрытие дорогое, но долго служит даже в агрессивной среде. Этот кровельный материал можно использовать на морских побережьях. Еще одно его замечательное свойство — он может самочищаться. Малейший дождик, и крыша из профнастила с ПВДФ покрытием блестит, как новая.
Разные виды покрытия обеспечивают разные характеристики
В обычных условиях делается кровля из профнастила с покрытием из полиэстера. По соотношению цены и качества он оптимален.
Самостоятельный расчет угла наклона
Прежде всего, специалисты рекомендуют обратить внимание на форму крыш в соседних домах. Обычно у них почти одинаковый наклон, проверенный в течение не одного десятилетия сильными ветрами.. Профессионалы рассчитывают уклон кровли, используя специальный прибор – уклономер или при помощи формул.
Профессионалы рассчитывают уклон кровли, используя специальный прибор – уклономер или при помощи формул.
Существует более простой способ – необходимо узнать длину катета и гипотенузы. В данном случае гипотенузой является прямая ската, противолежащим катетом будет расстояние от перекрытия до конька, а прилежащим катетом – отрезок между карнизным скатом и серединой перекрытия. Потом используют тригонометрические функции или инженерный калькулятор.
При определении уклона для будущей крыши учитывают ряд факторов:
- Размер финансирования строительства.
- Величину снеговых нагрузок.
- Среднее значение влияния ветра.
- Необходимость обустраивать полезное подкровельное пространство.
Ветровая нагрузка, расчёт
Наибольшую опасность для покрытия крыши профлистами представляют ветер и снег. Нередки случаи срыва целых скатов кровли при возникновении сильного порыва ветра. Скопление снега может деформировать профнастил, ослабив его к наступлению летнего сезона. Лавинообразное падение снега может привести к повреждению авто, либо же травме находящегося под карнизом жильца.
При проектировании крыши важно знать в общем особенности местного климата, подробно розу ветров и значение ветрового давления, количество осадков в зимний период, снеговую нагрузку. Снег и ветер несут наибольшую опасность для покрытия крышиИсточник absolut35.ru
Снег и ветер несут наибольшую опасность для покрытия крышиИсточник absolut35.ru
Обратив внимание на карту зон ветрового давления РФ можно заметить, что наибольшее ветровое давление создаётся преимущественно в приморских зонах, у берегов чёрного, каспийского, баренцева морях. Тогда как в континентальной части России, за исключением высокогорья, ветровое давление достигает значений не более 42 кг/м²
Карта с зонами ветрового давления РФИсточник criptopia.ru
Чтобы рассчитать ветровую нагрузку, действующую непосредственно на кровлю, необходимо кроме знания расчётного ветрового давления, иметь значение коэффициента, учитывающего аэродинамику, который часто принимают максимальным 0,8 и высотный коэффициент, зависящий от высоты здания и открытости территории.
Определение высотного коэффициента:
Высота здания, м | Открытая территория | Небольшие города с высотой окружающих зданий более 10 м. | Города, с высотой окружающих зданий более 25 м. |
До 5 | 0,75 | 0,5 | 0,4 |
5 – 10 | 1 | 0,65 | 0,4 |
10 – 20 | 1,25 | 0,85 | 0,53 |
Таким образом, при расчёте крыши, к примеру, в тверской области на открытой местности, для дома высотой 9 метров, ветряная нагрузка будет равна: 32*1*0,8 = 25,6 кг/м²
К данной нагрузке прибавляется ранее рассчитанный вес кровельного пирога: 25,8 + 58 = 83,8 кг/м²
От чего зависит крутизна крыши?
Угол наклона кровли прямым образом влияет на ее эксплуатационные характеристики. В строительстве выделяют 4 вида кровельных конструкций:
- Крутые с уклоном 45-60°;
- Скатные – 30-45°;
- Пологие – 10-30°;
- Плоские с уклоном менее 10°.
Определение данной величины зависит от ряда факторов:
Воздействие ветра. Наибольшее давление ветер оказывает на крутые кровли, так как они имеют наибольшую парусность из-за своей большой площади поверхности
При обустройстве подобной конструкции важно особое внимание уделить прочности стропильной системы
В районах с большой ветровой нагрузкой также опасно устраивать плоские и пологие кровли: при слабом креплении конструкции может произойти ее срыв. Таким образом, в районах с сильными ветрами рекомендованный угол ската крыши находится в диапазоне 25-30°.
Снеговая нагрузка. В районах, где в холодное время года выпадает значительное количество снега, крутая кровля наоборот имеет преимущества. Снег на ней не накапливается. При меньшем угле снег будет дольше лежать на кровле, создавая дополнительную нагрузку на стропильную систему.
Не стоит обустраивать именно крутую крышу: некоторое количество снега, задержавшегося на кровле в зимний период, имеет полезное свойство удерживать тепло
Однако важно рассчитать нагрузку, оказываемую снежной шапкой на конструкцию, чтобы не допустить ее обрушения
Кровельный материал. Каждый тип кровли имеет свои ограничения по углу наклона скатов
Если планируется использовать какой-то определенный кровельный материал, то важно еще на этапе проектирования соотнести желаемый наклон кровли с его техническими характеристиками.
Размер мансарды. Угол крыши прямым образом влияет на размер комнаты под ней
Чем круче крыша и выше конек – тем просторнее мансарда и наоборот. Планируя комнату под кровлей нельзя забывать о рисках, неизбежно связанных с крутой конструкцией, и ее дороговизной по сравнению с возведением более пологих кровель. На помощь в данной ситуации может прийти ломаный тип, который позволяет сохранить максимальный объем для обустройства комнаты, сэкономив на высоте конька.
Требования к уклонам
Уклон крыши – это угол, который образовывается между стропилами и перекрывающей плоскостью (материалом покрытия кровли).
Фото — Угол наклона крыши
Часто мастера рассчитывают этот показатель при помощи простого уравнения:
i = h / (1/2L)
Здесь мы видим следующие значения:
h – по традиционному определению, это высота, в данном случае, это определение высоты коньковой доски над материалом перекрытия;
L – это расстояние, которое перекрывается данным участком крыши, или другими словами, ширина здания
Важно помнить, что если у Вас ломаная кровля, то данное значение варьируется от одного ската к другому, поэтому расчеты немного усложняются.. Фото — Оптимальные уклоны кровли
Фото — Оптимальные уклоны кровли
Как пример, если Ваш дом шириной 10 метров, а конек высотой 4, то размер наклона кровли будет составлять:
(1/10*2) / 4 = 0,2, либо если нужно преобразовать данное число в проценты, то умножьте его на 100, получится 20 %. Угол также выражается в градусах, от конвертации его значение не меняется и сейчас одинаково популярны все системы. Градусы предпочтительнее использовать, т.к. в них мы видим реальную величину геометрического значения.
Фото — Теорема расчета угла кровли
Чтобы не путаться самому и не усложнять работу строителям (если Вы заказываете услугу у определенной компании), можно воспользоваться нашей таблицей, в которой, зная данные в процентах или градус уклона, Вы можете подобрать соответствующий угол:
Значение градуса | Процент уклона | Значение градуса | Процент уклона | Значение градуса | Процент уклона |
1 | 1,8 | 16 | 28,7 | 31 | 60 |
2 | 3,4 | 17 | 30,5 | 32 | 62,4 |
3 | 5,2 | 18 | 32,5 | 33 | 64,9 |
4 | 7 | 19 | 34,4 | 34 | 67,4 |
5 | 8,8 | 20 | 36,4 | 35 | 70 |
6 | 10,5 | 21 | 38,4 | 36 | 72,6 |
7 | 12,3 | 22 | 40,4 | 37 | 75,4 |
8 | 14,1 | 23 | 42,4 | 38 | 78,9 |
9 | 15,8 | 24 | 44,5 | 39 | 80,9 |
10 | 17,6 | 25 | 43,6 | 40 | 83,9 |
11 | 19,4 | 26 | 48,7 | 41 | 86 |
12 | 21,2 | 27 | 50,9 | 42 | 90 |
13 | 23 | 28 | 53,1 | 43 | 93 |
14 | 24,9 | 29 | 55,4 | 44 | 96,5 |
15 | 26,8 | 30 | 57,7 | 45 | 100 |
Крыша должны проектироваться вместе со всем строением, но как Вы понимаете, в процессе строительства, от полученных показаний можно немного отойти. Если возникла такая необходимость, то Вы можете изменить высоту конька для изменения угла уклона. После того, как Вы рассчитали нужный уклон, нужно вычислить, какая высота конька будет для Вас оптимальной. Чтобы узнать это значения, нам опять понадобится таблица, по которой определяют коэффициент высоты коньковой доски:
Градусы уклона крыши | Коэффициент |
5 | 0,8 |
10 | 0,17 |
15 | 0,26 |
20 | 0,36 |
25 | 0,47 |
30 | 0,59 |
35 | 0,79 |
40 | 0,86 |
45 | 1 |
50 | 1,22 |
55 | 1,45 |
60 | 1,78 |
Чтобы обработать значение, полученное в таблице, Вы должны умножить градус с половины перекрытия, который выясняли в первой таблице, на коэффициент из второй. Получится величина, которая характеризует высоту конька кровли. Точно такое же действие проводится для определения рекомендуемый высоты конька у односкатной кровли, только в таком случае необходимо рассчитывать брать полную площадь перекрытия.
Если у Вас вальмовая или крыша-конверт, то торцевые стороны меряются от середины, до места, на которое опирается скат. Чтобы вывести высоту конька по определенному участку крыши, необходимо по длине каждой стены, где идет скат кровли, прорисовать специальные метки или установить маяки из гвоздей или шурупов. Желательно располагать их четко по центру стены. Между маяками, которые расположены друг напротив друга, нужно натянуть нить или монтажную ленту.
При помощи метра или уровня находим центр бечевки и монтируем на него тонкую планку, которая по отношению к перекрытию будет расположена под углом 90 градусов. Обязательно проверяйте это уголком, уровнем или строительным транспортиром. После двигая веревку по планке, Вы сможете измерить угол стены, и увидеть, где находится оптимальный уклон крыши. Когда определите место, пометьте его при помощи маркера, мела или гвоздя. Если в этом месте Вы отпилите планку, то у Вас будет готовый шаблон, при помощи которого можно будет нарезать любое количество полностью соответствующих Вашим требованиям коньковых досок.
Фото — Градус крыши и её стиль
Расчет угла наклона крыши – это достаточно сложная и кропотливая работа, даже минимальный недочет может стать причиной плохой вентиляции, стоков вод, разрушения кровельного и подкровельного пространства.Видео: устройство крыши
Зачем измеряют угол уклона покрытия и от каких факторов зависит эта величина
Угол ската крыши — это геометрическое образование пересечения двух плоскостей. Под ними подразумевается горизонтальная плоскость и аналогичная поверхность ската.
Итак, зачем измерять угол крыши:
- Измерение строительного азимута, в первую очередь, позволяет «прикинуть» целесообразность устройства крыши с учетом выбранного материала кровли, климатических особенностей, предназначения чердака и конструкции самого навеса.
- К тому же, после проведения расчетов можно не только рационализировать предстоящие финансовые расходы, но и удостовериться в правильности и надежности проектирования, которое не повлечет за собой убытки из-за протеканий, обвалов, трещин стропил и прочих казусов.
- Уклон крыши принимается в зависимости от двух параметров — первое касается погодных условий и объемов осадков, а второе характеризуется спецификой типа кровли. Соответственно, когда речь идет о северных и снежных районах, тогда будущей крыше придется бороться с приличными нагрузками. С подобными сложностями не по наслышке знакомы жители горных областей.
- Некоторым крышам приходится выдерживать снежные покровы по 6-8 месяцев в году. В сложившихся условиях владельцам заснеженных домиков существенно упростили жизнь более крутая степень наклона. В свою очередь такие строительные пеленги позволяют вальме рационально бороться с осадками и их последствиями в виде талой воды. Также с таким подходом возрастают размеры полезной площади.
При увеличении угла уклона кровли стоит помнить несколько вещей:
- Значительно увеличиваются расходы на кровельные материалы — возрастает площадь скатов.
- На большие скаты сильнее воздействует ветровая нагрузка. Если сравнивать нагрузку на одном и том же доме с углом в 11° и в 45°, во втором случае она окажется больше почти в 5 раз. Чтобы кровля могла противостоять таким нагрузкам, стропильную систему делают усиленную — ставят балки и стропила большего сечения с меньшим шагом. А это — увеличение ее стоимости.
- Если угол наклона ската больше 60°, снеговые нагрузки не учитываются — осадки скатываются и не задерживаются. Но при устройстве ломанной мансардной крыши снеговые нагрузки учитываются при расчете верхней ее части — там плоскости имеют уклон менее 60°.
- Не все кровельные материалы могут использоваться на крутых скатах, так что внимательно сморите на максимальный угол наклона, с которым могут данные крыши использоваться.
Угол наклона отображен через отношение высоты конька и половины ширины здания
Это не значит, что крыши с малым уклоном лучше. Они обходятся по материалам дешевле — меньше площадь кровли, но имеют свои нюансы:
- Требуют мер по снегозадержанию чтобы предотвратить лавинообразный сход снега.
- Вместо снегозадержателей можно сделать обогрева кровли и водосточной системы — для постепенного таяния снегов и своевременного отвода воды.
- При малом уклоне велика вероятность того, что влага будет затекать в стыки. Это влечет за собой усиленные меры по гидроизоляции.
Так что кровли с малым уклоном — тоже не подарок. Вывод: рассчитать угол наклона крыши надо так, чтобы найти компромисс между эстетической составляющей (дом должен смотреться гармонично), практической (при жилом подкровлельном пространстве) и материальной (расходы необходимо оптимизировать).
Другие важные аспекты строительства
Обычно минимальные уклоны крыши с усиленными стропилами делают в крышах тех домов, которые находятся в районах с частыми солнечными днями и малым количеством осадков. Чтобы снизить нагрев внутренних помещений, в кровельном пироге предусматривают теплоизоляционные материалы и вентилируемый зазор. В остальном же остается позаботиться только о том, чтобы в дом не попала вода.
Защита от протечек
На пологих крышах при монтаже профнастила обязательно используйте уплотнительные ленты и мастики для нахлестов и стыков листов. А от протечек и повреждений такую крышу защищают специальные мембранные гидроизоляционные материалы. Вот стандартный пирог такой конструкции: профнастил=>стропилы=>утеплитель=>гидроизоляция=>обшивка.
Есть еще такой момент. Если вы делаете крышу со склоном меньше 10°, в качестве гидроизоляции используйте современную трехслойную мембрану. Только этот материал сможет защитить кровельный пирог от сырости внутри.
И, наконец, насколько минимальным не был бы уклон крыши, водосточную систему для него соорудить все равно придется. Влага, как и снег, задерживается на таких поверхностях больше, чем многие ожидают. А потому планируйте уклон так, чтобы он шел в сторону водоприемных воронок, если система сбора будет внутренней, либо в сторону желобов, если наружной.
Система стропил и обрешетка
Как и в обычных проектах, при минимальном уклоне профнастил так же укладывается на обрешетку и крепится саморезами с резиновыми прокладками. Но нахлест, от 10 см до 20 см, защемите уже стальными заклепками. Рекомендуем сделать перекрытие на две волны.
Есть такая зависимость: чем меньше угол наклона крыши, тем шире необходимо делать нахлест листов. И тем меньше уже эффективная площадь материала:
- В пределах 15-30° наклона нахлест делайте 15-20 см.
- А вот при строительстве более крутой кровли, с углом 30°, нахлест должен быть от 10 до 15 см.
- Если же угол наклона крыши уже меньше 14°, то листы укладывать нужно по горизонтали с нахлестом 20 см.
- При минимальном угле 8° наклона металлопрофильной крыши стыки между листами нужно делать двойными, тщательно заделывая их герметиком, чтобы внутрь не попала вода.
Обычная система стропил устанавливается с шагом от 60 см до 1 метра, но при минимальном уклоне крыши лучше сократить этот шаг до 40 см. Основание получится более крепким, и легче перенесет скопление снега на крыше.
Кроме того, при уклонах минимального значения между системой стропил и профнастилом обязателен вентилируемый зазор – это тоже мера уменьшения теплопотерь. Более конкретно: чем меньше угол наклона, тем шире вам придется делать зазор для проветривания – а это не менее 50 мм.
Тонкости монтажа
Вот подробный мастер-класс, как происходит монтаж профнастила на такую крышу:
Соблюдайте технологию, следуйте нашим советам – и все получится!
Некоторые тонкости монтажа металлочерепицы
Работу по установке листов должны производить минимум два человека с соблюдением следующих рекомендаций:
- Капиллярные пазы должны быть полностью перекрыты следующими в ряду листами;
- Все листы должны быть тщательно подровнены параллельно карнизу.
Кроем крышу: как обойти дымоход
Схема обхода трубы металлочерепицей
Устройство металлочерепичной крыши должно быть таким, чтобы в районе примыкания материала к трубе дымохода в подкровельное пространство не просачивалась вода. Для решения этой задачи используются специальные фартуки. Инструкция по их монтажу такая:
- Перед укладкой металлочерепицы вокруг трубы набивается сплошная обрешётка. На неё наклеивается гидроизоляционный материал с нахлёстом на стенки трубы в 15–20 см. В самом дымоходе делается штроба по всему периметру.
- После укладки металлочерепицы монтируется сначала нижний фартук, а затем верхний. Согнутые края их вертикальных частей заводятся в штробу.
Тонкости установки карнизных планок
Карнизные и торцевые планки должны быть закреплены к древесине каркаса с шагом примерно в 30 см. Если это условие не соблюсти, они в последующем могут отойти, и придётся выполнять никому не нужный ремонт. Встык их монтировать крайне не рекомендуется. Каждая последующая планка должна находить на предыдущую минимум на 1 см. Крепление этих элементов производится оцинкованными гвоздями или саморезами в шахматном порядке.
Монтаж ендов: особенности
Нижнюю ендову следует закреплять саморезами в каждую обрешётину. Нахлёст её на скаты должен составлять минимум 25 см. В этом случае не придётся делать ремонт кровли из-за подгнившего каркаса. Верхнюю ендову монтируют таким образом, чтобы не повредить нижнюю. Крепят её к металлочерепице либо на специальные уголки, либо на саморезы в верх волны (в каждую).
Крепление листов на изломах кровли
Устройство изломов крыши
Как уже упоминалось, на мансардных ломаных крышах металлочерепицу на изломе кладут со свесом. Перед монтажом при этом на рёбра скатов такой стропильной системы обычно для надёжности монтируют (с шагом 30 см) планку-капельник.
Иногда в конфигурации крыши присутствует и другой вид излома — с отрицательным углом. Закрывают его примерно так же, как и ендовы. Ковёр в данном случае укладывается такой ширины, чтобы на верхнюю часть ската он заходил минимум на 35 см, а на нижнюю — 15 см. Обрешётка под него должна быть также сплошной.
Монтаж снегозадержателей
Этот доборный элемент монтируют на пологих кровлях во избежание схода снежных «лавин». Инструкция по монтажу снегозадержателей включает в себя следующие этапы:
- Крепление производится длинными саморезами в обрешётины;
- В металлочерепице нужно сделать отверстия и проложить их резиновыми уплотнителями;
- Кронштейны правильно прикручивать на расстоянии не менее 35 см от карниза.
Монтаж молниезащиты
Схема молниезащиты крыши из металлочерепицы
Эта система должна быть собрана обязательно. Если молния будет притянута металлом покрытия, придётся выполнять дорогостоящий ремонт кровли. И конечно же, природный электрический разряд — явление для проживающих в доме очень опасное. Молниезащита собирается из следующих элементов:
- Молниеприёмника, представляющего собой стержень длиной от 5 м;
- Токоотвода (проволока с круглым сечением);
- Заземлителя из металлической планки толщиной не менее 150 мм.
Молниеприемник закрепляют на коньке кровли. Вокруг дымохода обматывается проволока и соединяется с серединой стержня. Заземлитель вкапывается в землю на глубину минимум 80 см и соединяется его с молниеприемником посредством токоотвода.
Расчет уклона кровли из профнастила
При расчете уклона крыши из профнастила, необходимо учитывать четыре составляющие:
- Вес утеплителя, обрешетки, контробрешетки и других слоев кровельного пирога;
- Вес самого кровельного покрытия;
- Снеговую нагрузку для вашего региона;
- Ветровую нагрузку для вашего региона.
Предположим, что мы будем крыть крышу профлистом С21-1000-0,6. Вес квадратного метра профнастила этой марки составляет 5,4 кг. В качестве теплоизоляции будем использовать базальтовые плиты толщиной 100 мм и удельной плотностью 150 кг/м³. Следовательно, масса 1 м² утеплителя составит 15 кг. Для обрешетки применяем брус 200×200 мм из сосны с шагом 650 мм, поэтому масса 1 м² обрешетки составит 28,3 кг. Массу остальных составляющих берем равной 3 кг/м².
Таким образом, масса всего кровельного пирога равна: 5,4+15+28,3+3=51,7 кг/м². Полученное значение умножаем на коэффициент 1,1 для того, чтобы обеспечить возможность изменения некоторых материалов кровельного пирога. Итого, общая масса 1 м² кровли равна 56,87 кг/м².
Теперь необходимо вычислить допустимый уклон, исходя из существующих снеговых и ветровых нагрузок. Предположим, что дом построен в Новгородской области. Она относится к III снеговому району, что можно определить с помощью карты, представленной выше.
Итак, наша снеговая нагрузка равна 180 кг/м². Однако учитывать ее необходимо с поправочным коэффициентом µ, который зависит от угла наклона кровли:
- Если наклон минимальный — угол кровли из профлиста меньше 25°, то значение поправочного коэффициента берется равным 1;
- Если угол наклона кровли из профнастила находится от 25° до 60°, то µ=(60°-α)·(60°-25°), где α — искомый уклон крыши;
- Если угол наклона крыши из профнастила больше 60°, то µ равен 0, то есть снеговая нагрузка при расчете кровли не учитывается.
Ветровую нагрузку необходимо учитывать при расчете угла наклона. Новгородская область относится к Iа ветровому району, где, как видно из карты ниже, нормальная нагрузка равна 23 кг/м².
Нагрузка, действующая непосредственно на кровлю, вычисляется по следующей формуле:
W=Wn·Kh·C
Здесь Wn — нормальная нагрузка для выбранного региона, Kh — коэффициент, учитывающий высоту здания, и С — аэродинамический коэффициент, который может находится в пределах от -1,8 до 0,8, в зависимости от уклона крыши. Поскольку рассчитать его довольно сложно, для нашей формулы возьмем наибольший — 0,8, что позволит упростить подсчеты в сторону большей прочности кровли.
Итак, предположим, что наш дом находится на открытой местности и имеет высоту выше 5 метров, тогда Kh будет равен 1, а ветровая нагрузка — 23·1·0,8=18,4 кг/м².
Высота объекта, м |
Открытая территория (берега водоемов, степь, лесостепь, пустыня, тундра) |
Небольшие города, лесные массивы другие пространства с регулярными препятствиями выше 10 метров |
Средние и крупные города с высотой зданий от 25 метров |
до 5 | 0,75 | 0,5 | 0,4 |
от 5 до 10 | 1 | 0,65 | 0,4 |
от 10 до 20 | 1,25 | 0,85 | 0,53 |
Таким образом, с учетом массы кровельного пирога и влияния ветра, нагрузка на кровлю будет равна 56,87+18,4=75,27 кг/м². Так как предельная несущая способность профлиста С21-1000-0,6 при шаге опор 1,8 м и использовании второй схемы опирания равна 253 кг/м², необходимо выбрать такой уклон кровли из профлиста, чтобы посчитанная нами нагрузка, с учетом снеговой, была меньше этого значения.
Поскольку 75,27+180=255,27 кг/м², что очевидно, больше, чем 253 кг/м², уклон крыши из профнастила в нашем случае не может быть меньше 25°. Так как делать угол больше 60° тоже нецелесообразно, получаем, что необходимое нам значение находится в пределах от 25° до 60° — то есть µ нужно вычислить по формуле.
Вычисляем минимальный уклон для профнастила кровельного С21 при наших условиях:
180·(60-α)·(60-25)+75,27=253
Решив это простое уравнение, получаем, что α=25,441°. Таким образом, допустимый минимальный уклон кровли из профлиста при заданных нами параметрах будет равен 26°. Для большей надежности здание, расположенное в данных условиях и имеющее указанный кровельный пирог, лучше снабдить кровлей с наклоном в 30°. Хотя можно остановится и на минимальном значении, учитывая то, что на предыдущих шагах расчета уклона кровли из профнастила были несколько раз использованы повышающие коэффициенты.
От чего зависит уклон
Конструкцию крыши надо определять еще на этапе проектирования здания.
Выбор конечного угла уклона делается с учетом местных погодных условий.
Важно учитывать силу и направление ветров, которые дуют в конкретной местности, уровень осадков и возможные финансовые затраты на строительство.
Когда идет дождь, то вода с покрытия дома должна быстро удаляться.
Этот эффект обеспечивается скатом, которому придается определенный угол наклона.
Величина его угла напрямую зависит от планируемого к использованию кровельного материала и способа его укладки.
Чтобы вода и снег стекали быстро, крыша здания должна быть крутой, с углом наклона где-то в 45 градусов.
Для местности, где дожди бывают часто и в большом количестве, подойдет именно крутая конструкция.
Важно! Чем больше угол наклона скатов, тем выше стоимость кровли.
При выборе угла в 45 градусов расход кровельного материала надо увеличить в полтора раза.
Если угол составляет 60 единиц, то материала понадобится в два раза больше по сравнению с традиционной плоской поверхностью.
На плоских вариантах часто образуются лужи, наблюдаются места с застоем воды.
Чтобы исключить появление луж, при утеплении надо использовать засыпные материалы (керамзит).
Они создадут наклонные поверхности, которым под силу обеспечить сток воды.
Что касается ветровой нагрузки, то на плоскую поверхность она будет воздействовать меньше, чем при других вариантах скатов.
Если в местности, где стоит дом, постоянно дуют ветра, нужно использовать минимальный уклон кровли.
Расчет угла наклона
Приняв во внимание все вышеперечисленные факторы, следует определиться с тем, какой угол наклона будет оптимальным для конкретной ситуации. В первую очередь, собираясь построить дом нужно посмотреть, какой угол наклона крыши у соседей, ведь климатические особенности на одной территории одинаковые
Также важно определить, как будет использоваться чердачное помещение. Если нужно создать еще одну или несколько жилых комнат, тогда высота крыши будет большей, чем минимально допустимая
Существует несколько видов крыш из профлиста:
- Малоуклонные (14° и меньше). Вертикальный нахлест материала составляет 20 см, а стык выполняется в три волны.
- Среднеуклонные (15-30°). Нахлест по вертикали делается в 15-20 см и перекрытие в 1 или 2 волны.
- Крутоуклонные (30° и выше). Минимальный нахлест — 10-15 см, а перекрытие — в одну волну.
Как видно, уклон крыши влияет также и на расход кровельного материала. Если учесть все строительные нормы и правила, а также правильно определить снеговые и ветровые нагрузки, можно создать оптимальный угол наклона кровли для строящегося здания.