Výpočet úhlu sklonu střechy je nezbytný při stavbě nebo větších opravách střechy. Zatížení střešního systému jako celku závisí na sklonu. Pokud je výpočet nesprávný, může to vést k úplnému zhroucení konstrukce. Níže proto poskytneme schéma výpočtu a ukážeme závislost získaných čísel na klimatických charakteristikách konkrétního regionu země.
Sklon střechy
- Zvyšuje se zatížení větrem.
- Náklady na stavební materiál rostou.
- Instalace se stává složitější.
Se strmým svahem se koeficient větru zvyšuje. Čím vyšší je tato hodnota, tím výraznější je síla větru. A při instalaci příliš strmé střechy ji může boční vítr úplně strhnout.
Pro určení úhlu sklonu se většina spoléhá na sousední budovy. Zjištění stávajících problémů nebude obtížné – doslova za 1-2 hodiny můžete zjistit, zda ta či ona střecha má nějaké nedostatky a jak se s nimi vypořádat, když jsou přítomny. Z praktického hlediska se jedná o nejlepší možnost, která umožňuje ověřit správnost výpočtů v praxi.
Není však třeba zacházet do extrémů tím, že upustíme od střechy s malým úhlem nebo uděláme pouze šikmé. Každá z možností má své místo a jejich nuance jsou diktovány určitými pravidly a doporučeními. Při použití jednoho nebo druhého modelu se budete muset starat o zadržování sněhu, zvýšení pevnosti příčných nosníků a zlepšení hydroizolace (nízký sklon střechy zvyšuje riziko pronikání vlhkosti do spár). Vezměte však tato opatření v úvahu, protože určitě ovlivní celkový odhad.
Ukazuje se, že neexistuje žádné univerzální řešení, které by vyhovovalo všem. Vyplatí se hledat kompromis mezi krásou, praktičností a materiálovou složkou.
Výběr materiálu na základě úhlu sklonu
Při výběru materiálu střechy zohledněte minimální a maximální sklon. Níže je uvedena tabulka, která porovnává výkon střešních krytin s minimálním úhlem v souladu se souborem pravidel SP 17.13330.2017 SNiP II-26-76:
Tabulka 1. Střešní materiál a sklon střechy
| střešní materiál | Stupně sklonu střechy (°) |
|---|---|
| Profesionální seznam | 6° |
| Ondulin, azbestocementová břidlice | 6° |
| Kovové dlaždice | 6° |
| Cement-písek, keramická dlažba | 10° |
| Bitumenové šindele (flexibilní) | 12° |
| Ocelové plechy (měď, pozink, zinek-titan) | 17° |
| Břidlice, azbestocementové desky | 27° |
Výrobci často poskytují individuální ukazatele, proto se doporučuje věnovat pozornost doplňujícím informacím uvedeným ve státní normě.
Pokud není možné vypočítat sklon střechy na základě informací získaných od sousedů, berou se průměrné hodnoty, které jsou uvedeny v tabulce níže:
Tabulka 2. Sklon střechy v závislosti na maximální a minimální hodnotě
| střešní materiál | Minimum/maximum úhel sklonu (°) |
Použité úhly v praxi (°) |
|---|---|---|
| Asfaltová střecha (dvouvrstvá) | 4 ° -50 ° | 6 ° -12 ° |
| Keramické obklady | 20 ° -33 ° | 20 ° -25 ° |
| Kovové dlaždice, vlnité plechy | 18 ° -35 ° | 25° |
| Zinek s dvojitými stojatými švy | 3 ° -90 ° | 5 ° -30 ° |
| Azbestocementová břidlice | 5 ° -90 ° | 30° |
| Umělá břidlice | 20 ° -90 ° | 25 ° -45 ° |
Výše uvedené údaje ukazují rozsah, který je vhodný pro většinu případů. Když není potřeba dělat střechu příliš strmou nebo naopak rovnou, vezměte si čísla s průměrnými hodnotami, které jsou získány empiricky a testovány v praxi.
Vliv klimatických faktorů
Území Ruska je rozděleno do zón na základě zatížení větrem a sněhem. Na základě těchto údajů je určena konfigurace střechy, protože z velké části kvůli klimatu mají svahy poměrně široký rozsah úhlových hodnot.
Vítr má tendenci strhnout střechu prudkým poryvem a sníh ji výrazně zatíží. A i malé střechy se mohou zřítit, pokud parametry neodpovídají doporučeným hodnotám. Po výběru vysoce kvalitních stavebních materiálů nebudou bez správných výpočtů schopni prokázat své přednosti. Proto pro výpočet úhlu střechy používáme dvě metody.
Výpočet zatížení sněhem
Mapa pro výpočet zatížení sněhem
Mapa zatížení sněhem umožňuje pochopit minimální úroveň konstrukční pevnosti a přípustné vychýlení nosníků. Na obrázku výše vidíte dvě čísla, kde:
- první je určen pro výpočet pevnosti konstrukce;
- druhý – označuje vychýlení nosníků v rámci přípustného limitu.
V našem případě použijeme první hodnotu, která pomůže vypočítat sklon střechy. Při pohledu dopředu řekněme, že strmý svah tvoří méně sněhové pokrývky, což znamená, že zatížení bude nižší. Podle toho můžete zvětšit vzdálenost mezi krokvemi nebo použít menší průřez, což povede k úsporám.
V této fázi jsou zavedeny korekční faktory:
Z uvedeného seznamu můžete vidět, jak se hodnoty mění pouze tam, kde je sklon mezi 25°-60°. V ostatních případech by měl být tento krok přeskočen. A abyste našli požadovaný parametr pro váš region, najděte oblast na mapě, vynásobte ji 0,7 a získejte požadovaný údaj.
Vezměme si například město Ivanovo, kde stavíme dům se střechou na 45°. Město se dle mapy nachází v zóně IV s průměrným zatížením 240 kg/m2. Vypočteme součin koeficientu 0,7 a průměrného zatížení, získáme hodnotu 167 kg/m2.
Výpočet zatížení větrem
Mapa pro výpočet zatížení větrem
Analyzovat vliv větru je mnohem obtížnější než předpovídat vliv sněhu. Podíváme se na dominantní procento směru větru v regionu, výšku domu a jeho umístění. Dostupné údaje se však stanou relevantními pouze tehdy, když se použije koeficient.
Významným faktorem je umístění – pokud je budova umístěna mezi ostatními budovami, pak se zatížení větrem snižuje. A když je dům umístěn v otevřeném prostoru, zvyšuje se. Proto jsme poskytli několik zón:
- “A” – otevřený prostor.
- „B“ – nerovný terén: malá města, vesnice s překážkami do výšky 10 m.
- „B“ – městská oblast: husté budovy s výškou budov 25 m nebo více.
Chcete-li určit zónu sounáležitosti, musíte vynásobit výšku budovy číslem 30. Dostaneme: 3,5 m * 30 = 105 m Pokud jsou v této vzdálenosti nějaké budovy vysoké až 10 m, pak dům bude patřit zóna „B“, i když je postavena v intravilánu velké aglomerace.
Zóna určuje koeficient, který se bere v úvahu při výpočtu zatížení větrem. Níže je tabulka, kde najdeme hodnotu, kterou potřebujeme:
Tabulka 3. Koeficienty v závislosti na oblasti umístění
| Výška budovy | zóna “A” | zóna “B” | zóna “B” |
|---|---|---|---|
| >5 m | 0,75 | 0,5 | 0,4 |
| 5-10 m | 1,0 | 0,65 | 0,4 |
| 10-20 m | 1,25 | 0,85 | 0,55 |
V příkladu najdeme hodnotu zatížení větrem pro jednopatrový dům. Budova se bude nacházet ve skupině „B“, v Ivanovu, v soukromém sektoru. Nejprve určíme na mapě zónu zatížení větrem – 1 (32 kg/m2). Dále ve výše uvedené tabulce najdeme vhodný koeficient – 0,5. A spočítejme si přesnou hodnotu: 32 kg/m2 * 0,5 = 16 kg/m2.
Bereme v úvahu aerodynamické parametry větru. Na základě směru a síly nárazu byly hodnoty rozděleny do kategorií. V každém z nich jsou různé zátěže. Tyto koeficienty najdete níže:
Součinitele pro sedlové střechy
Výsledné koeficienty se přičítají k ukazateli zatížení větrem. Každý, kdo má dvě čísla – záporné a kladné – bere v úvahu obě hodnoty. A pokud celkové zatížení přesáhne 300 kg/m2, pak volíme materiály lehčí, případně zmenšujeme úhel střechy. A pro ty, kteří chtějí rychle vypočítat sklon střechy, můžete použít pythagorejský vzorec:
kde H je výška hřebene a L je délka krokví.
Která střecha je lepší: plochá nebo šikmá?
Abychom to shrnuli, řekněme, že plochá střecha je vždy výhodnější než střecha šikmá. Menší plocha vyžaduje méně stavebních materiálů a nevyžaduje složité výpočty. Taková střecha však vyžaduje pečlivější péči, protože spáry se rychle kazí, začne se do nich dostávat vlhkost a brzy je budete muset znovu hydroizolovat.
Šikmá střecha, pokud je vyrobena podle standardních parametrů, je odolnější. Důležitou podmínkou pro to je kvalita přípravných prací. Dřevo použité na střechu musí být ošetřeno protipožární a biologickou ochranou a pod střechou se nesmí tvořit kondenzace. Pouze v tomto případě bude trvat dlouho a nebude vyžadovat velké opravy.
Zveme vás na náš telegram!
Uveřejňujeme zde výběry projektů, možnosti krásných řešení interiérů venkovských domů, stavební tipy od hlavního architekta Domamo a další užitečné informace.
