Влияние угла: зависимость профлиста от наклона кровли
Угол наклона скатов по отношению к горизонтальной плоскости — важный показатель для крыши. Он отражается на конструкции и эксплуатационных характеристиках и поэтому выбирается после анализа финишного кровельного покрытия. Например, профлист предъявляет к уклону крыши особые требования.
Содержание
Понятие уклона кровли
Под уклоном крыши понимается интенсивность наклона кровли по отношению к горизонту. Этот показатель обозначается латинской буквой İ и выражается как в градусах, так и в процентах.
В документации уклон крыши обычно выражен в процентах, хотя неукоснительных требований к обозначению его размера не предусмотрено.
Измерение угла наклона
Угол наклона определяют уклономером — прибором со шкалой деления — или расчётом по формуле из курса математики.
Уклономер — инструмент с осью, маятником и шкалой деления
Специальный инструмент используют только в исключительных ситуациях, обычно для расчёта уклона кровли прибегают к математической формуле i = Н/L. i — это угол наклона ската, Н — высота по вертикали (от конька до карнизной планки), L — промежуток от низа до верха ската по горизонтали (длина заложения).
Угол наклона крыши — это результат деления высоты кровли на длину заложения
Чтобы значение наклона крыши преобразовать в проценты, его требуется умножить на 100. А в градусы полученные проценты можно превратить по специальной таблице.
Таблица: степень наклона крыши в двух мерах измерения
| Градусы | % | Градусы | % | Градусы | % | ||
| 1° | 1,7% | 16° | 28,7% | 31° | 60% | ||
| 2° | 3,5% | 17° | 30,5% | 32° | 62,4% | ||
| 3° | 5,2% | 18° | 32,5% | 33° | 64,9% | ||
| 4° | 7% | 19° | 34,4% | 34° | 67,4% | ||
| 5° | 8,7% | 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° | 38,9% | ||
| 9° | 15,8% | 24° | 44,5% | 39° | 80,9% | ||
| 10° | 17,6% | 25° | 46,6% | 40° | 83,9% | ||
| 11° | 19,3% | 26° | 48,7% | 41° | 86,0% | ||
| 12° | 21,1% | 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% |
Пример измерения уклона кровли
Допустим, что высота крыши равна 2 м, а длина заложения — 4,5 м. Значит, вычисление уклона кровли получается следующим:
- i = 2.0 : 4,5 = 0,44.
- 0,44× 100 = 44 %.
- 44 %=24° (согласно таблице перевода процентов в градусы).
Видео: вычисление угла наклона ската
Минимальный порог уклона кровли из профнастила
Лимит уклона крыши по минимуму определяется типом кровельного материала.
Когда крыша наклонена несильно, финишное покрытие может не превращать скаты в своеобразные паруса. Зато ему придётся быть максимально прочным, герметичным и непроницаемым для влаги.
Крайнее значение для угла наклона крыши из профлиста у жилых домов — 12°. А «разумным» уклоном кровли, сделанной из профнастила, считается показатель в 20°, который гарантирует, что крыша будет надёжным сооружением. Кровле нежилых помещений подходит угол наклона, равный 8°.
Эти нормы могут быть недействительны лишь в ситуации монтажа на крышу нескольких слоёв материала. Допустим, при установке строительного сырья в два пласта наклон кровли обязательно увеличивают, иначе в места совмещения одного листа с другим будет просачиваться вода.
Минимальный уклон кровли из профилиста — 8 градусов
Самый маленький уклон кровли сказывается на устройстве стропильной системы и обрешётки, а также на укладке профнастила.
Чем круче скаты, тем больше применяется стоек
Деревянную конструкцию под профилированные листы на почти пологой кровле создают с крошечными просветами или абсолютно без них. Материал выкладывают на обрешётку с относительно большим нахлёстом, отчего уменьшается его эффективная площадь.
По сравнению с уклоном в 15–30°, который требует соприкосновения листов на 2–3 см, угол наклона, равный 10°, вынуждает строителя накладывать один металлопрофиль на две волны другого.
Лимит по максимуму для угла наклона крыши из профнастила не предусмотрен. Профилированными листами можно крыть даже скаты, наклонённые на 70°, если этому не противоречат погодные условия в местности, где ведётся строительство.
Допустимый наклон крыши с профлистами
Чтобы узнать, каков допустимый угол наклона кровли, крытой профнастилом, обращают внимание на следующие несколько пунктов:
- масса теплоизоляционной материи, элементов обрешётки и другого строительного сырья, использованного для сборки «кровельного пирога»;
- тяжесть финишного покрытия;
- давление снежной «подушки» на крышу, характерное для региона;
В некоторых регионах слой снега может быть огромным, это надо учитывать при расчёте наклона кровли
- сила воздействия ветра на кровлю, свойственная местности.
Представим, что дом стоит вблизи Новгорода, где район называется третьим снеговым, а крышу запланировано строить из таких материалов, как:
- профлист С21 толщиной 0,6 мм и рабочей шириной 1 м, 1 м² которого весит 5,4 кг;
- плиты из базальта толщиной 10 см и плотностью 150 кг/м³, что увеличивает массу сырья до 15 кг;
- сосновый брус сечением 20×20 см, укладываемый через каждые 65 см, отчего вес 1 м² обрешётки будет равен 28,3 кг;
- дополнительные материалы, вес которых можно приравнять к 3 кг.
Получается, что действия по вычислению угла наклона крыши из профлиста ведут следующим образом:
- Определяют массу кровли с учётом всех материалов (5,4 + 15 + 28,3 + 3 = 51,7 кг/м²).
- Находят массу крыши с учётом коэффициента, обеспечивающего возможность изменения строительного сырья под воздействием различных факторов (51,7 кг/м² x 1,1 = 56,87 кг/м²).
- По специальной карте узнают, каково давление снега на кровлю в регионе её строительства. В Новгородской области снеговую нагрузку приравнивают к 180 кг/м². Это значение умножают на поправочный коэффициент µ, зависимый от степени наклона крыши. При минимальном уклоне (до 25°) он равен 1, при максимальном (от 60°) – 0, а при среднем (25–60°) он определяется по формуле µ = (60° — α) x (60° — 25°), где α — искомый уклон крыши.
Для каждого из восьми регионов характерен свой показатель снеговой нагрузки
- На карте, указывающей ветровую нагрузку для каждого региона России, находят значение для местности рядом с Новгородом. Она принадлежит к Iа ветровому району, а значит, характеризуется давлением ветра в 23 кг/м².
Расчётное значение ветрового давления находится в рамках от 24 до 120 кг/м³
- По формуле W = Wn x Kh x C вычисляют ветровую нагрузку, воздействующую именно на крышу. Wn — это предельная нагрузка для выбранной местности, Kh — коэффициент, зависимый от высоты дома, а С — аэродинамический коэффициент, который обусловливается углом наклона кровли и колеблется между значениями 1,8 и 0,8. Получается, что в данной ситуации ветровая нагрузка равна 18,4 кг/м² (23 x 1 x 0,8 = 18,4 кг/м²).
- Подводят итог, что давление на кровлю, вызванное весом материалов и воздействием ветра со снегом, составляет 255,27 кг/м² (56,87 + 18,4 = 180 = 255,27 кг/м²). Это значит, что профлисту С21–1000–0,6 с несущей способностью 253 кг/м² (при шаге опорных балок 1,8 метра) нужен такой угол наклона, чтобы нагрузка была меньше этого значения. То есть необходимо остановить выбор на уклоне кровли более 25°.
- Взяв на заметку, что уклон более 60° неразумен, определяют допустимый угол наклона кровли. Для этого в формулу вычисления нагрузки на крышу вставляют необходимое значение поправочного коэффициента (180·(60-α)·(60–25)+75,27=253). Выходит, что при заданных условиях угол наклона кровли должен составлять 26°, а лучше — 30°, дабы крыша была более надёжной.
Таблица: значение высотного коэффициента для определения ветровой нагрузки
| Высота объекта, м | Открытая территория (берега водоёмов, степь, лесостепь, пустыня, тундра) | Небольшие города, лесные массивы и 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 |
Подбор профнастила с учётом степени наклона крыши
Под уклон кровли материал приходится специально подбирать. Это обусловлено разными параметрами листов (шириной, высотой и толщиной). Например, профлист марки Н75 отличается значительной толщиной (порядка 1,2 мм) и внушительной высотой профиля (7,5 см), отчего требует, чтобы его использовали только при строительстве крыши с уклоном не менее 8°.
Параметры профлиста различных марок сильно различаются, а это значит, что материал подходит для кровли не с любым уклоном скатов
Таблица: влияние уклона кровли на марку профлиста и его укладку
| Степень наклона крыши, выраженная в градусах | Марка металлического профиля для кровли | Шаг между элементами обрешётки | Величина нахлёста листов в одной линии |
| Более 15° | НС-8 | — (без зазоров) | Два гребня |
| До 15° | НС-10 | — (без зазоров) | Два гребня |
| Более 15° | 30 см | Один гребень | |
| До 15° | НС-20 | — (без зазоров) | Один гребень |
| Более 15° | 50 см | Один гребень | |
| До 15° | С-21 | 30 см | Один гребень |
| Более 15° | 65 см | Один гребень | |
| До 15° | НС-35 | 50 см | Один гребень |
| Более 15° | 1 м | Один гребень | |
| До 15° | НС-44 | 50 см | Один гребень |
| Более 15° | 1 м | Один гребень | |
| Не менее 8° | Н-60 | 30 см | Один гребень |
| Не менее 8° | Н-75 | 40 см | Один гребень |
Думая, каким должен быть уклон крыши из профнастила, обращаются к немаленькому списку требований и норм. Но существует и таблица рекомендованных значений, которая сводит труды по определению угла наклона кровли к минимуму.
