Кожен потенційний домовласник повинен знати, як розрахувати кут нахилу даху заміського будинку або дачі, адже від кута нахилу залежить не тільки вартість покрівельного матеріалу і будівельних робіт, а й сама безпеку проживання. Правильна геометрія покрівлі дозволяє заощадити на будматеріалах і створити конструкцію, що перешкоджає накопиченню на даху снігових шапок і крижаних брил, обвалення яких може зашкодити і будовою, і домочадцям. Тому в даній статті ми наведемо методики розрахунку оптимального кута нахилу ската.
1
Різновиди дахів для приватного будинку - вибираємо оптимальний варіант
У житлових будинках можна використовувати чотири основні різновиди дахів. Односхилий варіант підійде прибудові або флігеля, але абсолютно не виглядає на основній будівлі. Єдиний справжній плюс даного типу - це мінімальний витрата покрівельного матеріалу, але з безпекою тут можуть бути проблеми. На плоскому схилі затримується практично весь випав сніг, тому такі дахи чистять вручну, вибираючись на скат.
Для двосхилим даху не потрібна побудова складного каркаса
Щипцевого варіант, побудований на основі двох скатів, дозволяє створити безпечну покрівлю, з якої будуть сходити снігові шапки будь-якої товщини. Крім того, двосхилий дах виглядає дуже презентабельно і не вимагає будівництва складного каркаса. Вальмовая варіант і його похідні - це чотирьохскатний конструкція зі складним каркасом і відносно невеликою витратою покрівельного матеріалу. Побудувати таку конструкцію здатні далеко не всі фахівці - велика кількість стиків (особливо в мансардному або полувальмовой варіанті виконання) вимагає більше вміння і часу на складання покрівлі. Адже в разі помилки вона буде текти, затоплюючи житловий будинок.
Багатощипцевих варіант - це багатоскатний конструкція складної форми. Такий варіант побудують лише досвідчені покрівельники. На багатощипцевих дах йде більше будматеріалу і часу, що робить цей варіант найдорожчим з можливих. Причому ускладнена форма (у такий покрівлі буває п'ять і більше скатів) може як прикрасити, так і перевантажити екстер'єр житла, створюючи відчуття надмірної складності, що викликає почуття роздратування у людей з тонким архітектурним смаком.
І якщо вибирати по співвідношенню простоти конструкції і проводяться розрахунків, обсягу використовуваного будматеріалу і презентабельності екстер'єру, то найкращим варіантом буде щипцевій покрівля з двома скатами. Саме таку конструкцію ми і будемо розглядати, намагаючись зрозуміти, як розрахувати кут нахилу даху для заміського будинку або дачі.
2
Загальні відомості про конструкцію даху - знайомимося з термінологією
Перед обчисленням оптимальної геометрії даху для розуміння процесу і застосовуваної термінології ви повинні ознайомитися з її конструкцією. Це не забере багато часу, оскільки обраний нами варіант складається з 7 оригінальних елементів:
- 1. мауерлатів - колоди в підставі каркаса, яке укладають на несучу стіну.
- 2. Конька - верхньої межі покрівлі. У нашому випадку це не зовсім деталь, а місце сполучення скатів покрівлі.
- 3. лежня - балки під коником даху, що укладається на одному рівні з мауерлат.
- 4. Стійки - вертикальної балки, що з'єднує лежень і коньковий прогін (балку під верхньою межею).
- 5. Крокви - балки, що спирається на мауерлат і коньковий прогін даху.
- 6. Риштування - чергування поздовжніх рейок, що укладаються поверх крокв і утворюють основу каркаса для ската даху.
- 7. підкосила - балки, що укладається під прямим кутом до крокви і простягнутою до точки сполучення стійки і лежня.
У підставі каркаса лежать колоди, які розміщуються на несучих стінах (мауерлата)
Загальна кількість елементів залежить від їх функціонального призначення. Наприклад, лежень у даху завжди один, а мауерлата - як мінімум два. Число крокв завжди парне і дорівнює кількості підкосів. Ну, а число стійок визначають, розділивши суму крокв на два. Адже на кожну пару крокв доводиться тільки одна стійка. А тепер про найголовніше - обчислювані нами кути покрівлі утворюються площиною основи (горизонталлю) і лінією крокви, покладеного під кутом до мауерлату.
3
Що впливає на величину кута нахилу покрівлі
Технічно нахил даху може змінюватися в межах від 0 до 90 градусів. У першому випадку у нас вийде плоска покрівля, а в другому - односхилий (другий ухил повинен бути менше 90 °).
Снігове навантаження - важливий фактор для визначення кута нахилу даху
Геометрія даху з двома скатами і кутами відрізняється від граничних значень, але не може бути будь-який, можливе значення ухилу крокв визначають під впливом наступних факторів:
- Вітрового і снігового навантаження. Правильний ухил повинен допомогти заощадити на будівництві каркаса. Адже чим вище таке навантаження, тим більше знадобиться крокв, стійок і підкосів.
- Типу покрівельного покриття. Кожна різновид конструкційний матеріал покрівлі накладає обмеження на мінімальне та максимальне значення обчислюваного кута.
- Вартості будівельних матеріалів - чим менше ухил, тим дешевше конструкція. Адже якщо ухил даху дорівнює нулю, то площа ската дорівнює габаритами покрівельного перекриття. А зі збільшенням ухилу зростає і площа ската. І якщо ви вибрали дорогою будматеріал, то правильний ухил допоможе заощадити на його покупку.
- Габаритів самої будови - висота коника повинна відповідати відстані між мауерлатів. Інакше ви отримаєте спотворені пропорції і порушите естетику екстер'єру будинку.
Причому всі згадані вище фактори взаємопов'язані, тому їх розглядають тільки в комплексі, коли вираховують оптимальну геометрію покрівлі. Як це зробити? Про це ми поговоримо нижче по тексту.
4
Як визначити оптимальний ухил - обчислення в градусах
Оптимальний кут нахилу двосхилим даху не повинен призводити до збільшення снігового і вітрового навантаження, спотворювати екстер'єр будинку і змушувати купувати більше покрівельного і будівельного матеріалу. Тому для визначення його величини ми будемо послідовно рухатися по всіх згаданих параметрах, підбираючи оптимальний розмір для кожного з них. Після чого ми обчислимо ухил за середнім значенням і допустимим межам для покрівельного матеріалу.
Найбільш оптимальний кут нахилу двосхилим даху - близько 37 градусів
Для вітрового навантаження оптимальний ухил - це 0 градусів. У цьому випадку він не додає висоти будовою. Тому все багатоповерхові будинки мають плоску покрівлю. Крім того, нульовий ухил дає мінімальну площу ската. В цьому випадку вона дорівнює площі перекриття (стелі або підлоги). Для снігового навантаження оптимальний кут - це 60 градусів. Дахи з такими кутами не накопичують сніг на схилах, що дозволяє не брати до уваги снігове навантаження як таку. В результаті середній ухил по снігу і вітру дорівнює 30 градусам ((0 + 60) / 2). Ця величина лежить за граничним значенням (25 градусів), що дозволяє зменшувати розрахункову снігове навантаження на 30 відсотків і не збільшує навантаження від вітру.
Оптимальний екстер'єр дає співвідношення висоти стійки і відстань між мауерлатом і лежней в пропорціях 3: 4 або 1: 1 (у випадку з експлуатованої покрівлею). Тобто тангенс кута нахилу в даному випадку буде дорівнювати 0,75 (3/4) або 1,0 (1/1), що відповідає кутах 37 і 45 градусів. Середній кут по екстер'єру і вітрової / снігового навантаження дорівнює 37,5 градусам ((30 + 45) / 2), що відповідає оптимальній пропорції 3: 4 (співвідношення між висотою коника і половиною ширини будови з боку фронтону).
Тобто оптимальний кут ската повинен знаходитися максимально близько до 37 градусів за Цельсієм. Причому в засніжених регіонах його можна наблизити до 45 або навіть 50 °, а в південних областях - зменшити до 30 °. Адже снігове і вітрове навантаження навіть в середній смузі Росії співвідносяться в пропорції 4: 1. На квадратний метр покрівельної конструкції в середньому тисне близько 200-210 кілограм снігу або еквівалент 35-40 кілограм вітру. Тому протидія снігу в наших широтах буде більш актуальним.
З точки зору покрівельних матеріалів кут 37 ° дозволяє використовувати при облаштуванні даху такі різновиди, як двошаровий руберойд (толь), оцинковка з фальцами, шпунтована черепиця, шифер.
Як бачите, під цей кут можна підібрати матеріал на будь-який смак і гаманець. З позиції раціонального використання простору цей кут вигідний ще й тим, що облаштована всередині даху мансарда дасть не менше 4 квадратних метрів корисної площі на кожен метр довжини лежня, а площа зовнішнього покриття буде коливатися в межах 13 м2 на метр довжини коника. Тобто 37 ° будуть вигідні ще й з економічної точки зору.
Як це зробити?