Kąt nachylenia dachu szopy: optymalny i minimalny
Domy z dachem krytym zawsze były powszechne w krajach południowych. Moda na taką architekturę, która pojawiła się stosunkowo niedawno w północnych regionach, zmusiła budowniczych do rozwiązywania problemów z ciężarem śniegu, który czasami może sięgać kilkudziesięciu ton. Jednym ze sposobów na redystrybucję obciążenia i zapewnienie maksymalnej wytrzymałości konstrukcji jest odpowiedni dobór kąta nachylenia dachu. Jest to dość złożone zadanie inżynieryjne, którego celem jest nie tylko zmniejszenie obciążenia śniegiem w zimie, ale także rozwiązanie wielu innych powiązanych problemów. Nachylenie dachu jednospadowego zależy od wielu czynników, które zostaną omówione w tym artykule.
Cechy dachów spadzistych
Dach szopowy to najprostsza i najbardziej ekonomiczna opcja projektowa, której konstrukcja jest znacznie tańsza niż inne opcje. Jest to pochylona płaszczyzna pokryta pokryciem dachowym, ułożona na powierzchni konstrukcji nośnej - system kratownicy.
Kąt nachylenia dachu zależy od wielu czynników, z których główne to:
- obciążenie wiatrem .
- Obciążenie śniegiem .
Minimalne nachylenie dachu jednospadowego zmniejsza obciążenie wiatrem, ale zwiększa napór śniegu. Jednocześnie wraz ze wzrostem kąta pojawia się możliwość poślizgu mas śnieżnych, ale zwiększa się nawiew dachu.
Problem polega na tym, że wymagania dotyczące obciążenia śniegiem i wiatrem są ze sobą sprzeczne, co zmusza budowniczych do kompromisów. Optymalny kąt nachylenia dachu jednospadowego to „złoty środek”, który pozwala zminimalizować oba rodzaje obciążenia.
Opcje projektowania
Dach jednospadowy to połowa najczęstszej opcji projektowej - dach dwuspadowy. Ze strukturalnego punktu widzenia jest to o wiele prostsze, ponieważ wymaga jedynie zwiększenia wysokości jednej ściany i zmniejszenia rozmiarów przeciwnej.
Istnieją dwie opcje projektowania:
- Wentylowany . Różnią się obecnością szczeliny wentylacyjnej między pokryciem dachowym a systemem kratownicy.
- Niewentylowany . Układa się je ciasno na konstrukcji nośnej, bez szczeliny powietrznej.
Zasadniczą różnicą między nimi jest powierzchnia zastosowania – dachy wentylowane potrzebne są tylko na budynkach mieszkalnych.
Powodem tego jest to, że powietrze w pomieszczeniach zawiera dużą ilość pary wodnej. Kondensuje się na zimnych powierzchniach i wsiąka w materiały, niszcząc je. Cierpią na tym drewniane i metalowe elementy konstrukcyjne, co prędzej czy później prowadzi do konieczności naprawy lub całkowitego przerobienia dachu. Z konstrukcyjnego punktu widzenia różnica polega jedynie na obecności warstwy kontrłat pomiędzy dachem a systemem kratownicy, która tworzy szczelinę wentylacyjną.
Zalety i wady
Zalety dachów spadzistych to:
- Prostota i ekonomia budowy.
- Dach stosunkowo lekki .
- Dopuszcza się układanie różnych pokryć dachowych.
- Wysoka łatwość konserwacji , bezpieczeństwo poruszania się po dachu (szczególnie przy małych kątach nachylenia).
- Możliwość zabudowy zarówno na małych jak i dużych budynkach o dużej powierzchni dachu.
Wady dachów jednospadowych to:
- Zależność konstrukcji od obciążeń śniegiem i wiatrem.
- Konieczność uwzględnienia dominującego kierunku wiatru w regionie.
- Kierunek spadku dachu należy dobrać biorąc pod uwagę możliwość odpadania mas śniegu zimą.
- Odpływ wody deszczowej lub roztopionej musi być zorganizowany tak, aby nie uszkodzić elementów ulepszeń lub konstrukcji nośnych domu.
- Konieczność wysokiej jakości hydroizolacji i termoizolacji dachu, zwłaszcza jeśli nachylenie dachu jednospadowego jest niewielkie i nie przyczynia się do aktywnego przepływu wody.
Za główną wadę uważa się konieczność usytuowania budynku spodem dachu w kierunku wiatru. Dominujący kierunek jest daleki od jedynego, a szkwałe podmuchy mogą pojawiać się z każdego kierunku, co utrudnia wybór kierunku stoku. Zwykle wychodzą one z bardziej realistycznych rozważań - lokalizacji sąsiednich budynków, ścieżek, parkingów itp.
Wysoka strona dachu powinna znajdować się od strony wejścia, gdzie mogą znajdować się ludzie, mienie lub pojazdy. W przeciwnym razie, w przypadku nagłego topnienia śniegu, możliwe są niepożądane, a czasem bardzo niebezpieczne incydenty.
Wybór pokrycia dachowego
Wybór materiału na pokrycia dachowe jest ważnym i odpowiedzialnym zadaniem. Dach szopowy ma dużą powierzchnię, co determinuje specjalne wymagania dotyczące rodzaju dachu:
- Odporność na zewnętrzne obciążenia mechaniczne.
- Odporność na promienie ultrafioletowe.
- Wysoka wodoodporność .
- Niski współczynnik rozszerzalności cieplnej.
- Wytrzymałość , odporność na abrazyjne działanie drobnych cząstek przynoszonych przez wiatr.
Istnieją różne rodzaje pokryć dachowych:
- Film .
- Mastyks .
- Arkusz .
- Rzuć .
- Kawałek .
Najczęstsze rodzaje to materiały w arkuszach i rolkach - blachodachówki, tektura falista, ondulina lub pokrycia dachowe (miękkie pokrycia).
Wśród użytkowników najbardziej popularne są powłoki metalowe - tektura falista, płytki metalowe itp. Tworzą szczelny i trwały dach, odporny na wszelkiego rodzaju obciążenia. Jednocześnie szczelność często staje się przyczyną niepożądanych incydentów związanych z manifestacjami atmosferycznymi. Silny podmuch wiatru, skierowany z prawej strony, z łatwością odrywa solidną blachę, czego nie obserwuje się np. przy materiałach kawałkowych.
Ponadto powłoki metalowe wymagają wysokiej jakości izolacji lub przynajmniej izolacji akustycznej. Kiedy pada, wydają dość głośny dźwięk, który rozchodzi się po konstrukcji domu we wszystkich pomieszczeniach. Miękkie powłoki nie hałasują, praktycznie nie przyczyniają się do kondensacji wilgoci, ale są znacznie mniej odporne na wpływy zewnętrzne.
Tradycyjne materiały azbestowo-cementowe (płyty gładkie lub łupki) są wystarczająco trwałe i mocne, ale są uważane za szkodliwe ze względu na uwalnianie pyłu azbestowego. Ponadto są ciężkie, powodując niepotrzebne obciążenie systemu kratownicy. W połączeniu z ciężarem śniegu (jeden m3 mokrego śniegu może ważyć do 950 kg) może to spowodować odkształcenie lub awarię systemu nośnego dachu. Dachy jednospadowe o niewielkim nachyleniu, pokryte takimi materiałami, są podatne na gromadzenie się mas śnieżnych ze względu na dużą chropowatość powierzchni, a także zdolność pochłaniania wilgoci.
Śnieg przymarza do powierzchni i traci możliwość odpadania, w wyniku czego na dachu tworzą się duże zaspy, które trzeba regularnie czyścić.
Przydatne wideo
Obliczanie kąta nachylenia dachu dwuspadowego
Aby obliczyć parametry dachu, najlepiej odnieść się do SNiP, gdzie dostępne są wszystkie niezbędne dane, metody i wzory obliczeniowe. Co zaskakujące, nie ma specjalistycznego obliczania kąta nachylenia dachu dwuspadowego. Wskazuje się jedynie, że dopuszczalny jest kąt od 2° do 60°, po czym uwzględniane są szczegóły i wymiary konstrukcji. Dlatego głównym źródłem informacji są instrukcje dotyczące różnych pokryć dachowych, które wskazują optymalne parametry układania, w tym zakres kątów połaci dachowych.
Często producenci zalecają wartości odbiegające od wymagań GOST, co tłumaczy się rozwojem technologii oraz ciągłymi zmianami technologii wytwarzania i składu chemicznego materiałów. Praktyka wprowadza własne korekty do zalecanych wskaźników, na które należy zwrócić uwagę.
Przystępując do obliczania dachu, należy przede wszystkim określić średnią roczną ilość śniegu w okresie zimowym. Najłatwiej to sprawdzić z tabel SNiP lub z innych źródeł:
Należy pamiętać, że minimalny kąt nachylenia dachu szopowego jest najbardziej ekonomiczny pod względem zużycia materiału, a zatem i pieniędzy. Jednocześnie praktycznie znika możliwość ślizgania się śniegu, gromadzi się on na dachu i powoduje znaczne obciążenie konstrukcji budynku.
Im wyższy kąt nachylenia, tym więcej pokrycia dachowego będzie wymagane. Jednocześnie gwałtownie wzrasta obciążenie wiatrem, co jest szczególnie niebezpieczne, gdy front skierowany jest na wyższą stronę domu. Dominujące wiatry w różnych regionach można również badać w tabelach SNiP:
Ważnym czynnikiem jest lokalizacja domu. Jeśli znajduje się na nizinie, osłonięty od wiatru fałdami reliefowymi lub innymi budynkami stojącymi w pobliżu, obciążenie wiatrem jest znacznie zmniejszone. I odwrotnie, jeśli dom znajduje się na wzgórzu i jest otwarty na działanie wiatru, obciążenia będą maksymalne.
Będzie to wymagało wybrania minimalnego nachylenia dachu szopy, w przeciwnym razie ryzyko jego utraty stanie się zbyt wysokie. Przy wyborze zaleca się uwzględnienie wszystkich wymagań dotyczących obciążeń wiatrem, ponieważ w przeciwieństwie do obciążeń śniegiem istnieją one przez cały rok i mogą wpływać zarówno na lato, jak i na zimę.
Ostatecznego wyboru kąta nachylenia dokonuje się na podstawie porównania właściwości pokrycia dachowego i wielkości obciążeń. Nie zaleca się wybierania wartości granicznych, gdyż stwarzają one zbyt wiele ryzykownych sytuacji, gdy pojawiają się zewnętrzne wpływy o ekstremalnym charakterze. W każdym regionie od czasu do czasu występują obfite opady śniegu, które tworzą mokre i bardzo ciężkie zaspy śnieżne. Wiatry o sile huraganu nie są wyjątkiem, które nie zdarzają się często, ale ich konsekwencje są dość poważne.
Przydatne wideo
Wniosek
Podsumowując, należy przypomnieć, że wszelkie obliczenia inżynierskie to trudne zadanie, którego nie powinny wykonywać osoby nieprzeszkolone, zwłaszcza jeśli chodzi o budynki mieszkalne lub gospodarcze. Prawdopodobieństwo błędów jest prawie stuprocentowe, a konsekwencjami ich może być zniszczenie, utrata mienia i obrażenia ludzi. Dlatego wybór parametrów dachu należy powierzyć doświadczonym i kompetentnym specjalistom, którzy będą w stanie podjąć najlepsze decyzje i wyeliminować możliwość błędów.
