Минимальный уклон кровли из профлиста, так же, как и максимальный, выбирается не только из условий дизайна и внешнего вида строения. При выборе угла уклона на крышах нужно учитывать много различных факторов: от погодных условий до размеров участка и мнения соседей. Подобрать желаемый вариант с учетом всех параметров и внешнего вида здания довольно непросто.
Для оптимального использования чердачного пространства жилого здания в виде мансардного помещения можно устроить ломаную крышу с двумя углами наклона скатов. Верхняя часть с небольшим уклоном, нижние — в зависимости от размеров сооружения.
Основные причины, влияющие на выбор угла уклона
Основные условия, влияющие на выбор уклона кровли из профнастила:
- скорость и преобладающее направление ветра;
- среднее количество осадков в виде дождя;
- средняя высота снежных осадков.
Крыша с несильным уклоном обладает небольшой парусностью, при наличии карнизов, фронтонов и других элементов почти не подвержена воздействию ветра. Ориентация по розе ветров в таком варианте не обязательна. В регионах с частыми сильными проливными дождями и грозами особое внимание нужно уделить надежности стыков при устройстве кровли. Большое количество воды при небольшом уклоне не успеет стечь с крыши, часть влаги может проникнуть под кровлю при отсутствии герметизации стыков.
В местности с продолжительной зимой и большим количеством снежных осадков на крышах может накапливаться большой слой снега. Малый наклон не позволит съехать пласту под своим весом. Нагрузки на конструкцию возрастут в несколько раз, особенно при оттепелях и в начале весны. При недостаточной прочности конструкция крыши может не выдержать нагрузок и деформироваться. Возможно обрушение всей конструкции. Такие крыши нужно периодически чистить всю зиму.
Для обеспечения надежности крыш с минимальным наклоном нужно усиливать всю конструкцию, использовать дополнительные элементы жесткости для стропильной системы. При выборе профлиста нужно учитывать его конфигурацию. Листы с высокой волной имеют большую жесткость, чем профиль для стен и универсальный. Оптимальный вариант нужно выбирать, исходя из затрат на материал для кровли и пиломатериал.
Расчет угла наклона
В качестве примера можно использовать двухскатную крышу с коньком, расположенным точно посередине здания. Исходные данные:
- длина стены — 12 м;
- высота крыши — 3 м.
Поскольку конек крыши расположен по центру здания, форма крыши будет состоять из двух прямоугольных треугольников, имеющих общий катет — высоту крыши. Вторые катеты будут равны половине длины стены. Из имеющихся размеров можно определить тангенс угла между любым из скатов и горизонтальной поверхностью:
- 3 : 6 = 0,5.
При помощи таблицы Брадиса или калькулятора можно определить величину угла:
- 0,5 = tg 27°
Угол наклона каждого из скатов будет равен 27°. Воспользовавшись другой функцией, можно определить длину ската без учета выпуска. Довольно часто для расчетов используют не угол наклона в градусах, а относительные единицы или процентное соотношение между длиной горизонтальной проекции ската и высотой крыши. В данном примере относительная величина будет равна ½ или 0,5. Относительная величина выражается дробным числом, что не всегда удобно и понятно при расчетах. Для более наглядного представления используется процентное соотношение. Для определения в процентном соотношении нужно относительную величину умножить на 100%:
- 0,5 х 100 = 50%.
Следует понимать, что для крыши с углом наклона в 45° процентное соотношение будет равно 100%, поскольку высота крыши и длина проекции окажутся равными.
По величине уклона крыши можно разделить на следующие виды:
- плоские, угол наклона до 8°;
- с малым уклоном от 8° до 12°;
- оптимальные от 12° до 30°;
- крутые более 30°.
Для изготовления плоских крыш обычно применяются бетонные плиты и мягкая кровля. Используются в основном при строительстве больших промышленных зданий, складских помещений. Крыши с малым уклоном применяются при строительстве промышленных объектов и частного хозяйства. Могут иметь различную конфигурацию. Односкатные крыши применяются при строительстве гаражей, сараев, навесов различного назначения, небольших складских помещений. Двухскатные крыши часто используются при строительстве бань, летних кухонь, беседок, жилых помещений.
Наиболее широкое применение получили крыши с оптимальным углом наклонам. Применяются при строительстве зданий различного назначения. Конфигурация может быть любой. Крутые крыши чаще всего используется на жилых и административных зданиях. Кроме основного назначения, выполняют декоративные функции. Наиболее популярным материалом для устройства всех видов крыш является профилированный лист.
Расчет крыши под снежную нагрузку
Нагрузки снежного покрова особенно актуальны для крыш с небольшим углом наклона. Количество выпадающих снежных осадков сильно различается по всей территории нашей страны. На основе длительных наблюдений и измерений территория распределена на 8 основных зон, отображающих уровень нагрузки на плоской поверхности.
Для расчета нагрузки на крышу нужно использовать формулу:
- Рсн = Рсн.т * µ;
- где: Рсн.т — давление снега для горизонтальной поверхности;
- µ — коэффициент поправки в зависимости от угла наклона α.
Если угол наклона ската не более 25°, µ = 1, от 25° до 60° — µ = 0,7, при большем наклоне нагрузку не учитывают, снег не сможет удержаться. Пример: Строение находится в четвертой зоне с нагрузкой 240/168 кг/м2. Планируемый угол наклона крыши 35°.
По первому пределу значение составит:
- 240 х 0,7 = 168 кг/м2 .
По второму:
- 168 х 0,7 = 117,6 кг/м2.
Расчет ветровых нагрузок
Воздействие ветровых нагрузок на крышу довольно сложное. При одновременном прижатии крыши может возникать эффект подъемной силы, отрывающей крышу от здания. Направление и сила ветра также не постоянны, поэтому использовать для расчета лишь среднестатистические данные недостаточно. Для расчета, кроме «розы ветров», используются поправочные коэффициенты, учитывающие особенности местности и строения. Для расчета используется формула:
- Рв = Рвт * k * c;
- где: Рвт — среднестатистическая величина давления ветра;
- k — поправка, учитывающая высоту здания и окружающий ландшафт;
- c — поправочный коэффициент, учитывающий угол наклона крыши и направление ветра.
Выполнение точных расчетов желательно доверить специалистам, обладающим необходимым опытом и нормативно-технической справочной информацией. Общая нагрузка будет равна сумме снежной, ветровой и веса всех элементов крыши. Исходя из данных расчета, нужно выбрать необходимые размеры элементов для стропильной системы.
Основные требования при устройстве крыш из профлиста
Минимальный уклон кровли из профнастила должен быть не менее 8°. При использовании профнастила с наклоном от 8° до 12° требуется увеличить размер напусков. Листы должны укладываться внахлест не менее 200 мм друг на друга. Стыки между листами в обязательном порядке должны быть покрыты специальным герметиком для крыш.
При устройстве крыш с наклоном свыше 12° до 15° можно выполнять укладку листов с напуском 150-200 мм, использовать герметик необязательно. Если в регионе довольно часто бывают сильные ливни и грозы, лучше и в этом варианте уплотнить стыки герметиком. Наиболее оптимальный угол при устройстве крыш от 15° до 30°. Величина напуска при устройстве крыши с таким наклоном может быть меньше — 100-150 мм. Уплотнять стыки при таком наклоне не нужно.
При расчете стропильной системы и выборе профнастила для устройства крыши желательно просчитать несколько вариантов. Жесткость и стоимость профлиста зависят от высоты волны. Для материала определенной жесткости нужно устанавливать обрешетку с конкретным шагом. При просмотре различных комбинаций нужно выбрать самый экономичный вариант строительства. Выполнить точный расчет и спроектировать крышу своими силами без базовых знаний, справочной базы и опыта довольно проблематично.
Полученные знания можно использовать лишь для приблизительной оценки предстоящего объема работ.
Если дом строится не в диких местах, всегда можно обратиться к соседям и скопировать конструкцию крыши, внеся свои изменения.
