Допустим, что требуется сделать крышу и покрыть мягкой черепицей. Перед монтажными работами важно определиться с минимальным уклоном ската. Этот показатель зависит не только от типа кровельного покрытия, но и других факторов. В каждом конкретном случае параметры будут отличаться.
Ограничения со стороны материала
Кровельные покрытия соединяются разными способами, укладываются на обрешетку или сплошное основание из плит ОСБ. Поэтому допустимый угол наклона ската у материалов отличается. Гибкая черепица по герметичности выигрывает у листовых и штучных покрытий (металлочерепицы, профнастила, натуральной черепицы). Гонты после фиксации гвоздями дополнительно склеиваются друг с другом, образуя сплошную поверхность.
В таблице сравнивается минимальный уклон кровли из мягкой черепицы с другими кровельными материалами.
|
Покрытие |
Значение в градусах |
|
Гибкая черепица |
6 |
|
Фальцевая кровля |
7 |
|
Шифер |
25 |
|
Профилированные листы |
8-10 |
|
Металлочерепица |
9 |
|
Композитная черепица |
22-30 |
Важно! Дополнительная гидроизоляция мягкой кровли достигается за счет монтажа подкладочного ковра, который настилается по периметру скатов или по всей поверхности сплошного основания.
Переменные нагрузки на кровельное покрытие
При расчете минимального уклона кровли из гибкой черепицы руководствуются не только допустимыми значениями для конкретного покрытия, но и переменными нагрузками, которые оказываются во время эксплуатации. Они зависят от особенностей климата.
Ветровая
В регионах, где преобладают сильные ветра, нагрузка на кровлю из гибкой черепицы может значительно возрастать. При проектировании крыши важно обращать внимание на этот фактор и делать соответствующий уклон. Вычисляют ветровую нагрузку по специальной формуле:
Wm= W0 * K(Ze) * C.
Что же обозначают латинские символы?
W0 – оказываемая нагрузка с учетом региона расположения объекта. Для получения данных применяется специальная таблица, в которой определены значения для различных местностей.
|
Ветровые районы |
Ia |
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
|
W0,кПа |
0.17 |
0.23 |
0.3 |
0.38 |
0.48 |
0.6 |
0.73 |
0.85 |
Примечание! Таблица составлена в соответствии с картой приложения E нормативной документации СП20.13330.2016, в которой указаны общие технические требования к основным нагрузкам и воздействиям.
K(Ze) – коэффициент, который учитывает высоту строения и тип местности. Для определения используется таблица. Всего выделяют три типа местности для проведения расчетов. Они обозначаются латинскими буквами:
A – пространства с отдельно стоящими препятствиями высотой до 10 м;
B – земли, которые с разных сторон покрыты преградами более 10 м;
C – местности, окруженные зданиями, высота которых превышает 25 м.
|
Высота в метрах |
Тип A |
Тип B |
Тип C |
|
5 |
0.75 |
0.5 |
0.4 |
|
10 |
1 |
0.65 |
0.4 |
|
20 |
1.25 |
0.85 |
0.55 |
|
40 |
1.5 |
1.1 |
0.8 |
|
60 |
1.7 |
1.3 |
1 |
|
80 |
1.85 |
1.45 |
1.15 |
|
100 |
2 |
1.6 |
1.25 |
|
150 |
2.25 |
1.9 |
1.55 |
|
200 |
2.45 |
2.1 |
1.8 |
|
250 |
2.65 |
2.3 |
2 |
|
300 |
2.75 |
2.5 |
2.2 |
C – аэродинамический коэффициент определяется типом крыши. Для двускатных конструкций этот показатель с наветренной стены составляет 0,8, а с подветренной -0,5. В формулу при вычислениях подставляется наибольшее значение.
Снеговая
Во многих регионах приходится брать в расчет снеговую нагрузку, которая также влияет минимально допустимый уклон кровли. Масса выпавших осадков зимой может быть внушительной. Если не учитывать этот фактор, то риск для повреждения крыши будет велик. Для расчета используется формула:
S0 = Sg * µ.
Что подставляют вместо символов, чтобы найти общую снеговую нагрузку?
Sq – масса снегового покрова на горизонтальной поверхности, которая определяется регионом застройки. Этот показатель может принимать значение от 0,5 до 4. Всего предусмотрено 8 регионов, которые указываются в таблице 10. 1 СП 20.13330.2016. Показатели допускается уточнять в соответствии с нормами на основе данных, полученных от гидрометеорологических организаций.
Для проведения расчетов требуется найти на карте, к какой категории относится регион строительства. Конкретные данные берутся из таблицы.
|
Районы |
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
|
кН на 1 кв. м |
0.5 |
1 |
1.5 |
2 |
2.5 |
3 |
3.5 |
4 |
Остается понять, что такое поправочный коэффициент – µ. Это показатель, который учитывает конфигурацию крыши. Для простых конструкций значение определяется достаточно легко, но с их усложнением расчеты приобретают более замысловатый характер.
Сложнее всего рассчитать коэффициент для кровель, которые имеют перепады по высоте. При зимних осадках образуются участки с большим количеством снега. Образовавшиеся сугробы дают значительную нагрузку на кровлю. Ошибка в вычислениях часто приводит к деформации крыши.
Однако всегда действует основное правило. С увеличением угла кровли снижается снеговая нагрузка. При наличии скатов с уклоном более 60 градусов этот показатель можно не учитывать.
Важные примечания:
в некоторых случаях снеговую нагрузку вычисляют с учетом дальнейшего расширения строения;
в приложении Б действующей документации показатель приравнивается следующим образом: S0 = Sg;
при вычислениях для конструкций с прогонами вводится коэффициент 1,1 для корреляции неравномерности снеговых отложений;
при более низких расчетных значениях предусматриваются регулярные мероприятия по очистке кровельного покрытия от выпавших осадков.
В самом конце получают общую переменную нагрузку от ветра и снегового покрова путем умножения минимальной из них на коэффициент 0,9. Это значение используется по умолчанию, так как вероятность совпадения максимальных значений от двух вышеупомянутых факторов очень низка.
Постоянная нагрузка на кровлю
При определении минимально допустимого угла учитываются не только переменные нагрузки, но и постоянные. Они определяются общей массой кровельных и других элементов крыши. К ним вес:
самой гибкой черепицы;
изоляционных и отделочных материалов;
обрешетки и сплошного настила из плит ОСБ;
стропильной системы;
снегозадержателей и элементов для обслуживания кровли;
оборудования коммуникационных систем (спутниковых антенн, солнечных батарей и других).
При расчете постоянной нагрузки важно учесть не только основные элементы кровли, несущих балок, оборудования и отделочных материалов, но и сделать определенный запас прочности – в пределах 5%. Желательно изначально брать в расчет крупные элементы коммуникационных систем, которые будут устанавливаться на крыше.
При установке солнечных батарей рекомендуется увеличить значение постоянной нагрузки на 10-15%, чтобы была возможность в случае необходимости модернизировать автономную систему. Однако нужно понимать, что слишком большой запас приводит к лишним расходом на устройство крыши. Важно найти баланс.
Подведение итогов
Гибкая черепица относится к максимально герметичным покрытиям, поэтому позволяет делать минимальный уклон кровли. Покрытие имеет легкий вес, благодаря чему можно снижать сечение несущих элементов крыши. Однако при выборе угла наклона скатов нельзя забывать о внешних факторах, которые воздействуют на кровельное покрытие при эксплуатации.
Перед устройством кровли из мягкой черепицы обязательно рассчитайте нагрузки от самих материалов, а также прикиньте снеговые и ветровые нагрузки в регионе застройки, способные оказать разрушительное воздействие на крышу в целом. Пренебрежение этими расчетами способно привести к еще большим расходам, чем в случае перестраховки.