Как рассчитать минимальный уклон кровли? Уклоны. Теория

Строительная биржа Uspehdelo.ru Строительная биржа Uspehdelo.ru

ремонт и настройка ремонт и настройка

Уклоны кровель . Чтобы вода быстро удалялась с кровли, ее скатам придают уклон, который обычно выражают в градусах или процентах и измеряют с помощью геодезических инструментов. Уклон обозначает угол наклона ската к горизонту (табл. 1). Чем больше угол, тем крыша круче. У современных зданий крыши, как правило, пологие.

Таблица 1. Уклоны кровель

Градус
Процент
Градус
Процент
Градус
Процент

В зависимости от уклона крыши применяют определенный кровельный материал и устраивают необходимое для данного уклона число слоев (рис. 2). Кровельные материалы по технико-экономическим и физическим свойствам объединены в группы 1-11, которые на графике обозначены дугообразными стрелками. Наклонные линии обозначают уклон ската. Жирная наклонная линия на графике показывает отношение высоты конька h к половине ее заложения 1/2. Отношение 1:2 (приведено в верхней части наклонной линии) показывает, что вертикальный отрезок h укладывается на горизонтальном отрезке 1/2 два раза. На полукруглой шкале эта наклонная линия показывает уклон крыши в градусах, а на вертикальной - в процентах. Подобным образом по графику можно определить наименьший уклон для той или иной группы рекомендуемых кровельных материалов:

i = h: (1/2) = 2,5: (12 / 2) = 5 / 12 или 5: 12.

Чтобы уклон выразить в процентах, это отношение умножают на 100:

i = (5 / 12) 100 = 5 · 100 /12 = 41,67.

Расчетный уклон 41,67 % при соблюдении приведенных конструктивных размеров крыши обеспечивает нормальный сброс ливневой воды.

Рулонные кровли различных типов при уклонах крыш до 2,5 % устраивают в четыре слоя на приклеивающей битумной мастике. В качестве рулонных материалов используют гидроизол ГИ-Г, ГИ-К, стеклорубероид С-РМ, рубероид РКМ-350Б и др. Из пяти слоев устраивают эксплуатируемые кровли. По кровельному ковру насыпают защитный слой из гравия толщиной 20 мм на антисептированной мастике.

Рисунок 2. График для выбора кровельного материала в зависимости от уклона крыши: 1 - стружка, щепа, гонт; 2 - черепица, асбестоцементные листы; 3 - рулонные материалы четырехслойных кровель с защитным слоем гравия, втопленного в горячую мастику, а также лотки ендов таких же кровель; 4 - рулонные материалы трехслойных кровель с защитным слоем гравия, втопленного в горячую мастику; 5 - рулонные материалы трехслойных кровель без защитного слоя; 6 - рулонные материалы, наклеиваемые на горячих и холодных мастиках двухслойных кровель; 7 - волнистые асбестоцементные листы унифицированного профиля; 8 - черепица; 9 - асбестоцементные листы усиленного профиля; 10 - листовая сталь; 11 - асбестоцементные листы обыкновенного профиля; h - высота конька; l - заложение, 12 - расстояние по горизонтали (проекция) от конька до карнизного свеса

При уклонах крыш 10-25 % кровли устраивают также из трех слоев, при этом два нижних слоя из стеклорубероида С-РМ, стеклорубероида С-РК, С-РЧ, рубероида РКК-500А, РКК-400А, РКЧ-350Б (В); либо делают два нижних слоя из наплавляемого рубероида РМ-420-1 и один верхний слой из наплавляемого рубероида РК-500-2 или РК-420-1. В этих случаях слой гравия устраивают только в ендовах по ширине усиления кровельного ковра.

Кровли из наплавляемых рулонных материалов устраивают в два-три слоя следующим образом. При уклонах 0-10 % укладывают в три слоя - два нижних и один верхний (по проекту).

При уклонах крыш 1,5-10 % кровли устраивают также в два-три слоя - два нижних, один верхний (по проекту).

Рулонные кровельные наплавляемые материалы при уклоне до 2,5 % укладывают в два слоя: нижний слой из материалов с пылевидной посыпкой, верхний - из материалов с крупнозернистой посыпкой.

При уклоне 2,5-10 и 10-25 % допускается устраивать однослойные кровли с крупнозернистой посыпкой. Если посыпки нет, то поверхность кровли окрашивают краской БТ-177.

Мастичные кровли при уклонах до 2,5 % должны состоять из двух-четырех слоев битумной или битумно-полимерной мастики, которые прокладывают армирующими прокладками из стеклохолста ВВ-Г, ВВ-К или стеклосетки ССС, СС-1.

При уклоне 2,5-10 % мастичные кровли выполняют в три слоя из битумной или битумно-полимерной мастики с тремя армирующими прокладками из стеклохолста ВВ-Г, ВВ-К или стеклосетки ССС, СС-1. При этом в качестве защитного слоя применяют гравий на битумной или битумно-резиновой мастике.

При уклоне 10-25 % устраивают два нижних слоя битумной или битумно-полимерной мастики, армированных двумя прокладками из стеклохолста ВВ-Г, ВВ-К или стеклосетки СССР, СС-1, и один верхний слой из рубероида с крупнозернистой и чешуйчатой посыпкой на битумной или битумно-полимерной мастике. Вместо слоя из рубероида можно окрасить кровлю краской БТ-177.

Кровли из волнистых асбестоцементных листов обыкновенного, среднего, усиленного и унифицированного профилей устраивают на чердачных крышах, имеющих большие (до 28 %) уклоны, простую конфигурацию, без внутренних водостоков.

Кровли из черепицы устраивают по обрешетке, выполненной по деревянным стропилам. Минимально допустимый уклон крыш 33 %.

Металлические кровли с уклонами до 29 % в настоящее время применяют в основном при капитальном ремонте, а также в зданиях с повышенным тепловыделением, когда нельзя устраивать кровли из рулонных или мастичных материалов. Металлические листы используют также для устройства примыканий и деталей кровель.

Клуб Баурум

Вначале хотел просто фото выложить и подписать, мол вот как выглядит то и это. Однако в ходе подготовки материала он усложнился и разросся. Пришлось разбить его на части.

Часть первая теоретическая, в которой разбираем, что такое уклон.
— техническая, про моделирование уклонов в 3D программах (ArchiCAD и SketchUp)
— практическая, примеры из жизни


Понятие об уклонах используется в разных областях деятельности. В первую очередь, там где работы так или иначе связаны с землёй (рельефом) - геодезия, строительство дорог и тоннелей. Затем, где есть вода (водоотведение) - при прокладке канализационных и дренажных труб, при сооружении кровель. Ну, и ещё одна область это обеспечение доступности зданий и сооружений для маломобильных групп населения — устройство пандусов.

Наклонные плоскости окружают нас повсюду, но при этом в повседневной жизни обычный человек (неспециалист) может встретить размерность уклона разве что только на дорожных знаках. При этом самые распространённые вопросы - что означают эти проценты и почему не градусы? Если ответ на первый вопрос у меня не вызывал никаких трудностей, то на второй пришлось искать ответы. В итоге кое-что и для меня самого стало новым. Но обо всём по порядку.

Что такое уклон

Как гласит технический железнодорожный словарь:

Или по другой формулировке — отношение вертикального превышения к горизонтальному проложению .

Или так: уклон это тангенс угла — отношение противолежащего катета к прилежащему.

Кому как понятней.

Обозначается буквой i . Размерные числа уклона выражаются в отношении чисел (безразмерный уклон), в процентах (т.е. в сотых частях), или в промилле (1/10 процента, или тысячных частях).

Не смотря на все эти заумные формулировки понять числа на дорожных знаках довольно просто: это высота подъёма или спуска (в метрах ) на 100 метров пути по горизонтали. Если стоит знак 10%, то это означает, что через сто метров вы поднимитесь (или опуститесь) на 10 метров. Если на знаке 8%, то на 8 метров, если 12%, то на 12.

Если брать небольшие расстояния, то это же будет означать перепад в сантиметрах на один метр . Так, если уклон, например трубы, i=0,02 (т.е. 2%), то на один метр по горизонтали труба поднимется (опустится) на 2 сантиметра.

Безразмерный уклон, например 1/16, и вовсе хорош из-за своей непривязанности к единицам измерения длинны. Хоть в метрах мерь, хоть в сантиметрах, хоть в дюймах. Да хоть в саженях или аршинах! Такой уклон это отношение высоты к длине , то есть сколько целых частей высоты перепада составляет его длина. В нашем примере 1/16 означает, что на один метр по вертикали будет 16 метров по горизонтали.

В общем ничего сложного. Но не стоит путать, например, 1:12 и 12%. Они не равны, потому что 12% это двенадцать сотых, т.е. 12:100 (≈1:8)

Дорожные знаки. Интересное

Как было сказано ранее, по одному из определений уклон это тангенс угла. С большим интересом узнал, что он равен коэффициенту сцепления. Вот тут и начинает прояснятся тайный смысл предупреждающих дорожных знаков 1.13 и 1.14 (крутой спуск / подъём).

Коэффициентом сцепления называется отношение двух сил - силы, необходимой для сдвига машины с заблокированными колесами, и силы тяжести, прижимающей машину к дороге. Так мы легко можем получить коэффициенты сцепления для сухого асфальта - 7000/10000 = 0,7, для грязной дороги - 3000/10000 = 0,3, и для льда - 1000/10000 = 0,1.
Например, автомобиль, стоящий на сухом асфальтированном уклоне с коэффициентом сцепления 0,7, начнет сползать вниз, если тангенс угла наклона при этом будет равен 70% (это уклон около 35 градусов, вряд ли вы когда-нибудь встретите такой). Но, кроме дорог, существуют улочки старых городов, особенно приморских, с углами наклона, существенно превышающими всевозможные нормативы.

И в чём практическая ценность этой информации? Вот в чём: если на дворе гололёд, то на дороге с уклоном в 10% и более остановившаяся машина не удержится, будет скатываться.
К тому же, "при движении в сырую погоду вниз по асфальтированному уклону крутизной 20% эффективность торможения падает наполовину. И очень часто вам придется двигаться по мокрому льду с коэффициентом сцепления 0,1 и менее. А это значит, что вы должны внимательно отслеживать предупреждающие дорожные знаки 1.13 и 1.14. Их устанавливают, когда тангенс угла уклона приближается к 10%. Если вы пренебрежете этими знаками и остановитесь на подъеме, то в лучшем случае - не сможете сдвинуться с места. А уж если затормозите на спуске, машину может занести. Старайтесь тормозить двигателем на длительных спусках."
Вот о чём предупреждают знаки.

Кстати, есть знаки и меньше 10%, поэтому стало интересно в каких случаях их устанавливают.
ГОСТ Р 52289-2004 "Правила применения дорожных знаков, разметки, светофоров, дорожных ограждений и направляющих устройств", п. 5.2.16:
4% - если длина участка дороги на спуске или подъёме больше 600 метров при данном уклоне.
5% если больше 450 метров
6% если больше 350 метров
7% если больше 300 метров
8% (и более) если больше 270 метров.

Там же указаны и другие случаи, как например расстояние видимости, но сейчас они нас не интересуют.

Причины: почему проценты?

При рассмотрении темы уклонов всегда возникает вопрос, а почему уклон измеряют в процентах, а не в привычных градусах? По этому поводу слышал несколько версий:

а) Карты
Так проще вычислять уклон рельефа на карте или на строительном плане.Рельеф на картах обозначается линиями - горизонталями. Это замкнутая линия, которая получается если мысленно сделать сечение на какой-либо высоте и посмотреть сверху. Проще это представить если вспомнить линию уреза воды реки или водоёма, это тоже своего рода горизонталь.
Горизонтали, т.е. горизонтальные сечения, проводятся через определённое постоянное расстояние по высоте, о чём указывается в примечаниях. Зная высоту сечения горизонталей и определив на карте расстояние между ними можно получить уклон. Чем ближе друг к другу на карте изображены горизонтали, тем рельеф круче.

б) Погрешность
Построить угол, заданный в градусах, так сказать "в натуре" на строительной площадке, задача не из простых, а построить точно и вовсе запредельная. Небольшие величины уклона в градусах имеют вид десятичных дробей, а ведь погрешность даже в 1° на 10 метров длины даст ошибочные 17 сантиметров высоты. Так же, проценты величина относительная, и потому уклон, выраженный в процентах, можно построить имея в распоряжении только рулетку (или иной инструмент для измерения длинны) и уровень.

в) Неравномерность
Дорога, на протяжении всего спуска (подъёма), имеет неравномерный уклон. В каждый отдельный момент угол разный, и поэтому проще посчитать сколько составляет горизонтальная длинна участка спуска (подъёма), и на сколько изменилась высота относительно начала спуска (подъёма).

Все эти версии вполне имеют право на жизнь. Общим для них является то, что для нахождения величины уклона используются меры длинны, которые всегда есть под рукой, а это практично. Что касается дорожных знаков, то более правдоподобной выглядит третья версия (неравномерность уклона), а для строительства дорог вторая (погрешность построений).
Есть ещё Международная Конвенция о дорожных знаках и сигналах за 1968 год, и Европейское соглашение 1971 года, дополняющее эту Конвенцию, по которой на предупреждающих знаках крутизна уклонов и подъемов указывается в процентах.

Что стоит за цифрами, например 1/12 или 10%, много это или мало, как это выглядит и где применяется, рассмотрим в следующий раз на примерах из жизни.


Использованные материалы

1. Словари и энциклопедии на Академике Академик
2. Материалы сайта "Школа жизни" Shkolazhizni.ru
3. Википедия Wikipedia
-

Для справки

1‰ = 0,1% = 1/1000 = 0,001
10‰ = 1% = 1/100 = 0,01
100% = 45º = 1/1
1º - 1,7 %
1 % - 34′ 20″ Внимание! Это верно только для одного первого процента (0-1), но не верно для последнего (99-100), так как размер процентов в градусном выражении не равномерен!

i=0,01=1/100=1%=10‰

1/4 0,25 25% 14°
1/2 0,50 50% 26,6°
1/6 0,17 17% 9,5°
1/8 0,13 13% 7,1°
1/10 0,10 10% 5,7°
1/12 0,08 8% 4,8°
1/14 0,07 7% 4,1°
1/16 0,06 6% 3,6°
1/18 0,06 6% 3,2°
1/20 0,05 5% 2,9°

Вертикальная планировка
1. При уклонах местности до 1% здания можно располагать независимо от направления горизонталей.
2. При уклонах от 1 до 3% поперек горизонталей можно располагать здания длиной не более 50 м. Более длинные здания следует размещать вдоль горизонталей.
3. При уклоне от 3 до 5% (слабо пересеченный рельеф) поперек горизонталей можно располагать здания длиной до 30м.
4. При уклоне от 5 до 8% (пересеченный рельеф) все здания располагают параллельно горизонталям или применяют ступенчатые здания, понижая отметку 1-го этажа каждой секции или блока.
5. При уклоне более 8% (сильно пересеченный рельеф) применяют только террасную застройку.

Чтобы избежать возможного застоя поверхностных вод на территории микрорайона и особенно на внутриквартальных проездах, не следует делать горизонтальных площадок. Подчиняясь общей форме поверхности территории, отдельные элементы ее должны иметь свои нормативные уклоны:
. продольные уклоны внутриквартальных проездов делают от 0,4 до 8%. В случае очень сложного рельефа допускается уклон до 10%;
. Поперечные уклоны делают 2—4%;
. пешеходные дорожки и аллеи должны иметь уклон от 0,5 до 6%;
. хозяйственные площадки, детские площадки, площадки для отдыха — 0,5-5%;
. спортивные площадки — 0,5—1%. Такие площадки лучше приподнимать над прилегающей территорией и по периметру устраивать озелененные откосы. Это будет способствовать более быстрому просыханию площадок после дождя; площадки, отводимые под зеленые насаждения, могут оставаться в естественном состоянии.

  • Выбирать уклон кровли только исходя из своих эстетических предпочтений было бы несколько опрометчиво. Поскольку надежность и прочность будущей конструкции во многом зависят от правильно рассчитанной величины угла наклона, учитывающей климатические особенности местности. То есть, уклон крыши должен быть оптимальным как с практической, так и с эстетической точки зрения.

    То что идеально «плоских» крыш просто не может быть не подлежит сомнению. Ведь должна же дождевая вода каким-то образом отводиться с нее. Поэтому на них делают разуклонку, чтобы получить хотя бы минимальный уклон плоской кровли.

    Она обеспечивает возможно эффективный сбор дождевой воды с поверхности кровельного покрытия и направляет ее либо к парапету, либо к внутренним воронкам.

    минимальный угол наклона крыши

    Минимальный уклон кровли зависит от многих параметров, включая материал гидроизоляционного покрытия, типа самой крыши (стандартная или инверсионная), количества гидроизоляционных слоев и другого.

    Основные требования, определяющие уклон плоской кровли: СНИП

    Каким будет минимальный уклон кровли, в зависимости различных факторов диктуют специальные строительные правила и нормы.

    Зависимость угла наклона крыши от гидроизоляции регулирует п. 4.3 СП 17.13330 за 2011 год, согласно которому уклон плоской кровли изменяется в интервале 1,5–10%. Большие углы (до 24%) выполняют крайне редко, поскольку выбор материала для гидроизоляции, который не сползал бы к основанию покатой кровли при повышении температуры, очень затруднителен.

    На заметку

    Наименьший уклон для плоской кровли равен 1.5% или 1°.

    Как правило, кровля с малым уклоном имеет довольно большую площадь поверхности и добиться его идеального значения весьма проблематично. Наверняка останутся участки, где будет застаиваться вода, что может стать причиной износа кровельного материала или протечек. Относительно точно можно выполнить геометрию уклона при помощи стяжки. Возможно также использовать заливку из полистиролбетона или пенобетона. Для повышения прочности поверх уложенного слоя делают уже тонкий слой прочной бетонной стяжки.

    В свою очередь, существует конкретная связь между крутизной кровельной конструкции и количеством слоев гидроизоляции. Чем больше она будет, тем вода, естественно, уходит быстрее, а значит, гидроизоляционных слоев потребуется меньше (п. 5.5).

    Разуклонку можно легко проверить при помощи ведра с водой. Воду выливают на выбранный участок, если вода практически без остатка отойдет к воронке, значить уклон у плоской крыши достаточный. Аналогичную проверку можно провести на всей поверхности крыши.

    На стадии проектирования расчетным путем определяется сколько для данной крыши требуется водоприемных воронок, а уже во время строительства при помощи разуклонок необходимо обеспечить для воды беспрепятственный отток в воронку из любой точки крыши.

    Как рассчитать уклон кровли: какой способ лучше

    Как известно, помимо плоских (пологих) конструкций существуют также скатные и высокие, а материалов для кровельного покрытия еще больше. Для того чтобы правильно сориентироваться в этом многообразии, согласно СНиП разработаны специальные таблицы и диаграммы, в которых отражается взаимосвязь между крутизной ската и видом крыши.

    Уклон крыши определяют следующие параметры:

    • тип и количество материала, предназначенного для покрытия крыши;
    • необходимая защита от ветра и влаги;
    • высота конька для случая ремонта уже существующей кровли.

    Как вычислить угол наклона в градусах и процентах

    Калькулятор для расчета уклона кровли


    Пользоваться данным калькулятором предельно просто. По сути любую кровлю можно разделить на обычные двухскатные, в основе расчета которых лежит треугольник. Именно на этом положении и базируется работа калькулятора. Используются следующие параметры:

    • H – высота конька, то есть катет прямоугольного треугольника;
    • W – второй катет, равный половине ширины основания;
    • L – длина стропил, она же – гипотенуза.

    Подставив два известных параметра, можно практически сразу определить угол покатости крыши с подобными характеристиками. Кстати, третий параметр вычисляется автоматически. Программное обеспечение калькулятора использует свойства равнобедренного треугольника и простейшие тригонометрические формулы.

    Использование угломера


    Этот прибор, который называют еще уклономером, имеет незамысловатую конструкцию: несколько реек с нанесенными делениями и маятник. При расчетах главную рейку располагают перпендикулярно к коньку. На необходимый угол на шкале делений показывает указатель маятника. Как видите, ничего сложного.

    Формула расчета уклона кровли


    И, наконец, требуемую крутизну ската можно рассчитать самому без использования приборов замера ската, математически. Для этого потребуются знать величину

    • вертикальной высоты (H), отмеренной от наивысшей точки ската, обычно это конек, до самой нижней – карниза;
    • заложения – горизонтального расстояния от нижней до проекции верхней точки ската.

    Рассчитывают угол наклона кровли в градусах или процентах и обозначают на чертеже буквой «i».

    Математически расчет величины крутизны крыши в процентах проводят следующим образом.

    i = Н: L, т. е. угол уклона крыши находят из отношения высоты кровли к заложению.

    После чего, чтобы получить искомую величину в процентах, значение полученного отношения умножают на 100. Выразить значение наклона в градусах помогает специальная таблица соотношений.