Cálculo do ângulo de inclinação do telhado

O telhado da casa deve ser confiável e bonito, e talvez isso seja com a correta determinação do seu ângulo de inclinação para este tipo de cobertura. Como calcular o ângulo de inclinação do telhado - no artigo.

Nomeação do espaço do telhado

Antes de calcular o ângulo de inclinação da cobertura, é necessário decidir como será o aproveitamento do sótão. Se você planeja torná-lo residencial, o ângulo de inclinação terá de ser grande - para que o cômodo seja mais espaçoso e os tetos mais altos. A segunda saída é fazer um quebrado, telhado de mansarda... Na maioria das vezes, esse telhado é feito de uma empena, mas também pode ter quatro inclinações. Só que na segunda versão o sistema de vigas acaba sendo muito complicado e você simplesmente não pode prescindir de um designer experiente, e a maioria prefere fazer tudo por conta própria, com as próprias mãos.

Quanto mais alta for a crista, maior será a área útil do espaço do telhado. Mas, ao mesmo tempo, a área do telhado também aumenta

Ao aumentar a inclinação do telhado, existem algumas coisas a ter em mente:

• O custo dos materiais de cobertura aumenta significativamente - a área das encostas aumenta.
• Grandes encostas são mais fortemente afetadas pela carga do vento. Se compararmos a carga na mesma casa com um ângulo de 11 ° e 45 °, no segundo caso será quase 5 vezes mais. Para que o telhado possa suportar tais cargas, o sistema de vigas é reforçado - eles colocam vigas e vigas de uma seção maior com um passo menor. E isso é um aumento em seu valor.
• Se a inclinação da inclinação for superior a 60 °, as cargas de neve não são levadas em consideração - a precipitação diminui e não se prolonga. Mas na construção de um telhado de mansarda quebrado, as cargas de neve são levadas em consideração no cálculo de sua parte superior - aí os planos têm uma inclinação inferior a 60 °.
• Nem todos os materiais de cobertura podem ser usados ​​em encostas íngremes, portanto, observe com atenção o ângulo de inclinação máximo com o qual esses telhados podem ser usados.
  

  O ângulo de inclinação é exibido em termos da proporção entre a altura da crista e a metade da largura do edifício.

Isso não significa que telhados baixos sejam melhores. Eles são mais baratos em materiais - menos área de telhado, mas eles têm suas próprias nuances:

• Exigir medidas de retenção de neve para evitar avalanches de neve.
• Em vez de suportes para neve, você pode fazer o aquecimento do telhado e sistema de drenagem - para o degelo gradual da neve e drenagem da água em tempo hábil.
• Com uma pequena inclinação, há uma grande probabilidade de que a umidade flua para as juntas. Isso envolve medidas aprimoradas de impermeabilização.

Portanto, telhados com baixa inclinação também não são um presente. Conclusão: é necessário calcular o ângulo de inclinação da cobertura de forma a encontrar um compromisso entre a componente estética (a casa deve ter um aspecto harmonioso), prática (com uma área subterrânea residencial) e material (custos devem ser otimizados).

Ângulo de inclinação dependendo do material de cobertura

O telhado da casa pode ter quase qualquer tipo - pode ter declives baixos, talvez quase íngremes. É importante calcular corretamente seus parâmetros - a seção das pernas da viga e o passo de sua instalação. Se você quiser colocar um determinado tipo de material de cobertura no telhado, deve levar em consideração um indicador como o ângulo máximo e mínimo de inclinação para esse material.

Os ângulos mínimos são prescritos no GOST (consulte a tabela acima), mas os fabricantes costumam dar suas recomendações, por isso é aconselhável decidir sobre uma marca específica na fase de design.

Mais frequentemente, o ângulo da inclinação do telhado é frequentemente determinado com base em como eles são feitos pelos vizinhos. Do ponto de vista prático, isso é correto - as condições para as casas vizinhas são semelhantes, e se os telhados vizinhos estiverem bem, não vazem, você pode tomar seus parâmetros como base. Se não houver telhados na vizinhança com o material de cobertura que você planeja usar, você pode iniciar os cálculos com valores médios. Eles são mostrados na tabela a seguir.

Como você pode ver, há um intervalo sólido na coluna "como eles estão fazendo" na maioria dos casos. Assim, é possível variar a aparência do edifício mesmo com o mesmo telhado. Com efeito, para além da função prática, o telhado é também uma decoração. E ao escolher o ângulo de sua inclinação, o componente estético desempenha um papel importante. É mais fácil fazer isso em programas que possibilitam a exibição de um objeto em uma imagem volumétrica. Se você usar esta técnica, calcule o ângulo de inclinação do telhado neste caso - selecione-o de um determinado intervalo.

Influência de fatores climáticos

O ângulo de inclinação do telhado é influenciado pela quantidade de neve que cai durante o inverno em uma determinada região. Além disso, ao projetar, as cargas de vento são levadas em consideração.

Mapa de carga de neve de RF

Tudo é mais ou menos simples. De acordo com observações de longo prazo, todo o território da Federação Russa está dividido em zonas com a mesma neve e carga de vento. Essas zonas são marcadas nos mapas, pintadas em cores diferentes, por isso é fácil de navegar. Determine a localização da casa no mapa, encontre a zona e nela - o valor da carga de vento e neve.

Cálculo de cargas de neve

Existem dois números no mapa de carga de neve. O primeiro é usado para calcular a resistência da estrutura (nosso caso), o segundo é usado para determinar a deflexão admissível das vigas. Mais uma vez: ao calcular o ângulo de inclinação do telhado, usamos o primeiro número.

A principal tarefa do cálculo da carga de neve é ​​levar em consideração a inclinação planejada do telhado. Quanto mais íngreme o declive, menos neve pode permanecer nele, respectivamente, uma seção menor das vigas ou um passo maior de sua instalação será necessária. Para levar este parâmetro em consideração, fatores de correção são introduzidos:

• ângulo de inclinação inferior a 25 ° - coeficiente 1;
• de 25 ° a 60 ° - 0,7;
• em telhados com uma inclinação superior a 60 °, as cargas de neve não são tidas em consideração - a neve não é retida neles em quantidades suficientes.

Como você pode ver na lista de coeficientes, o valor muda apenas em telhados com um ângulo de inclinação de 25 ° - 60 °. De resto, esta ação não faz sentido. Portanto, para determinar a carga real de neve no telhado planejado, pegamos o valor encontrado no mapa e o multiplicamos por um fator.

E tudo isso o telhado tem que suportar

Por exemplo, calculamos a carga de neve para uma casa em Nizhny Novgorod, o ângulo de inclinação do telhado é de 45 °. De acordo com o mapa, esta é a 4ª zona, com uma carga média de neve de 240 kg / m²... Um telhado com tal inclinação requer ajuste - o valor encontrado é multiplicado por 0,7. Temos 240 kg / m² * 0,7 = 167 kg / m²... Isso é apenas parte do cálculo do ângulo de inclinação do telhado.

Cálculo de cargas de vento

É fácil calcular o efeito da neve - quanto mais neve na região, maiores serão as cargas possíveis. Prever o comportamento do vento é muito mais difícil. Você só pode se concentrar nos ventos predominantes, na localização da casa e em sua altura. Esses dados são levados em consideração no cálculo do ângulo de inclinação da cobertura por meio de coeficientes.

Mapa de carga de vento RF

A posição da casa em relação à Rosa dos Ventos é de grande importância.Se a casa estiver localizada entre edifícios mais altos, as cargas de vento serão menores do que quando estiver em uma área aberta. Todas as casas são divididas em três grupos por tipo de localização:

• Zona "A". Casas localizadas em áreas abertas - na estepe, no deserto, na tundra, nas margens de rios, lagos, mares, etc.
• Zona "B". As casas localizam-se em zonas arborizadas, em pequenas localidades e aldeias, com um obstáculo para o vento não superior a 10 m de altura.
• Zona "B". Edifícios localizados em áreas densamente povoadas com uma altura de pelo menos 25 m.

Uma casa é considerada pertencente a esta zona se o ambiente especificado estiver a uma distância de pelo menos 30 vezes a altura da casa. Por exemplo, a altura da casa é de 3,3 metros. Se a uma distância de 99 metros (3,3 m * 30 = 99 m) houver apenas pequenas casas térreas ou árvores, é considerado pertencente à zona "B" (mesmo que esteja geograficamente localizado em uma grande cidade).

Dependendo da zona, são introduzidos coeficientes que levam em consideração a altura do edifício (mostrada na tabela). Em seguida, eles são usados ​​para calcular a carga do vento no telhado da casa.

Por exemplo, vamos calcular a carga de vento para Nizhny Novgorod, uma casa térrea localizada no setor privado - ela pertence ao grupo “B”. No mapa encontramos a zona de cargas de vento - 1, a carga de vento para ela é de 32 kg / m²... Na tabela, encontramos o coeficiente (para edifícios abaixo de 5 metros), é 0,5. Nós multiplicamos: 32 kg / m² * 0,5 = 16 kg / m².

Mas isso não é tudo. Também é necessário levar em consideração os componentes aerodinâmicos do vento (sob certas condições, ele tende a arrancar do teto). Dependendo da direção do vento e do seu impacto, o telhado é dividido em zonas. Cada um deles tem cargas diferentes. Em princípio, em cada zona, você pode colocar caibros de tamanhos diferentes, mas isso não é feito - isso é injustificado. Para simplificar os cálculos, é recomendado obter indicadores das zonas G e H mais carregadas (ver tabelas).

Coeficientes para levar em consideração o componente aerodinâmico da carga de vento

Os coeficientes encontrados são aplicados à carga de vento calculada acima. Se houver dois coeficientes - com um componente negativo e um positivo, ambos os valores são considerados e, em seguida, somados.

Os valores encontrados de cargas de vento e neve são a base para o cálculo da seção transversal das pernas da viga e o passo de sua instalação, mas não só. A carga total (peso da estrutura do telhado + neve + vento) não deve exceder 300 kg / m²... Se, depois de todos os cálculos, o valor que você encontrou for maior, você deve escolher materiais de cobertura mais leves ou reduzir o ângulo de inclinação do telhado.

Portanto, as conclusões. Calcular o ângulo de inclinação do telhado é, antes, escolher uma das opções possíveis. É importante apenas que essa escolha seja correta.