Cálculo del ángulo de inclinación del techo.
El techo de la casa debe ser confiable y hermoso, y quizás esto sea con la correcta determinación de su ángulo de inclinación para este tipo de material de techo. Cómo calcular el ángulo de inclinación del techo - en el artículo.
El contenido del artículo
Designación del espacio del techo.
Antes de calcular el ángulo de inclinación del techo, es necesario decidir cómo se utilizará el espacio del ático. Si planea hacerlo residencial, el ángulo de inclinación deberá ampliarse, para que la habitación sea más espaciosa y los techos sean más altos. La segunda salida es hacer una rota, techo abuhardillado... Muy a menudo, dicho techo está hecho de un hastial, pero también puede tener cuatro pendientes. Es solo que en la segunda versión, el sistema de vigas resulta ser muy complicado y simplemente no puede prescindir de un diseñador experimentado, y la mayoría prefiere hacer todo por su cuenta, con sus propias manos.
Cuanto más alta sea la cumbrera, mayor será el área utilizable del espacio del techo. Pero al mismo tiempo, el área del techo también aumenta
Al aumentar la pendiente del techo, hay algunas cosas a tener en cuenta:
- El costo de los materiales para techos aumenta significativamente: el área de las pendientes aumenta.
- Las grandes pendientes se ven más afectadas por la carga del viento. Si comparamos la carga en la misma casa con un ángulo de 11 ° y 45 °, en el segundo caso será casi 5 veces mayor. Para que el techo resista tales cargas, el sistema de vigas se hace reforzado: las vigas y las vigas de una sección más grande se colocan con un escalón más pequeño. Y este es un aumento de su valor.
- Si la pendiente de la pendiente es más de 60 °, las cargas de nieve no se tienen en cuenta: la precipitación cae y no se detiene. Pero al construir un techo abuhardillado roto, las cargas de nieve se tienen en cuenta al calcular su parte superior: allí los planos tienen una pendiente de menos de 60 °.
- No todos los materiales para techos se pueden usar en pendientes pronunciadas, así que observe de cerca el ángulo de inclinación máximo con el que se pueden usar estos techos.
El ángulo de inclinación se muestra en términos de la relación entre la altura de la cresta y la mitad del ancho del edificio.
Esto no significa que los techos de pendiente baja sean mejores. Son más baratos en materiales, menos área de techo, pero tienen sus propios matices:
- Exigir medidas de retención de nieve para evitar avalanchas de nieve.
- En lugar de soportes para nieve, puede calentar el techo y sistema de drenaje - para el derretimiento gradual de la nieve y el drenaje oportuno del agua.
- Con una pendiente pequeña, existe una alta probabilidad de que la humedad fluya hacia las juntas. Esto implica mejores medidas de impermeabilización.
Por lo tanto, los techos con poca pendiente tampoco son un regalo. Conclusión: es necesario calcular el ángulo de inclinación del techo de tal manera que se encuentre un compromiso entre el componente estético (la casa debe verse armoniosa), práctico (con un espacio residencial debajo del techo) y material (los costos deben optimizarse).
Ángulo de inclinación según el material del techo
El techo de la casa puede tener casi cualquier tipo, puede tener pendientes bajas, tal vez casi escarpadas. Es importante calcular correctamente sus parámetros: la sección de las patas de la viga y el paso de su instalación. Si desea colocar un cierto tipo de material para techos en el techo, debe tener en cuenta un indicador como el ángulo de inclinación máximo y mínimo para este material.
| Nombre del material del techo | Ángulo de inclinación mínimo (en grados) |
|---|---|
| Pizarra de fibrocemento y ondulina | 6° |
| Azulejos de cemento-arena y cerámica | 10° |
| Tejas bituminosas flexibles | 12° |
| Baldosa de metal | 6° |
| Losas de asbocemento o pizarra | 27° |
| Chapas de acero galvanizado, cobre, zinc-titanio | 17° |
| Cartón ondulado | 6° |
Los ángulos mínimos se prescriben en GOST (consulte la tabla anterior), pero a menudo los fabricantes dan sus recomendaciones, por lo que es aconsejable elegir una marca específica en la etapa de diseño.
Más a menudo, el ángulo de la pendiente del techo a menudo se determina en función de cómo lo hacen los vecinos. Desde un punto de vista práctico, esto es correcto: las condiciones para las casas cercanas son similares y, si los techos vecinos están bien, no goteen, puede tomar sus parámetros como base. Si no hay techos en el vecindario con el material para techos que planea usar, puede comenzar los cálculos con valores promedio. Se muestran en la siguiente tabla.
| Tipo de material de cubierta | Ángulo de inclinación recomendado mínimo / máximo | ¿Qué pendiente de la pendiente se realiza con mayor frecuencia? |
|---|---|---|
| Cubiertas para techos con cobertura | 3°/30° | 4°-10° |
| Techado de dos capas | 4°/50° | 6°-12° |
| Zincado con doble costura alzada | 3°/90° | 5°-30° |
| Tejas machihembradas de 4 ranuras | 18°/50° | 22°-45° |
| Tejas holandesas | 40°/60° | 45° |
| Tejas de cerámica ordinarias | 20°/33° | 22° |
| Tarimas y baldosas metálicas | 18°/35° | 25° |
| Pizarra de fibrocemento | 5°/90° | 30° |
| Pizarra artificial | 20°/90° | 25°-45° |
| Paja o juncos | 45°/80° | 60°-70° |
Como puede ver, hay un rango sólido en la columna "cómo están" en la mayoría de los casos. Por lo que es posible variar la apariencia del edificio incluso con el mismo techo. De hecho, además del papel práctico, el techo también es una decoración. Y a la hora de elegir el ángulo de su inclinación, el componente estético juega un papel importante. Es más fácil hacer esto en programas que permiten mostrar un objeto en una imagen volumétrica. Si usa esta técnica, calcule el ángulo de inclinación del techo en este caso, selecciónelo de un rango determinado.
Influencia de los factores climáticos
El ángulo de inclinación del techo está influenciado por la cantidad de nieve que cae durante el invierno en una región en particular. Además, al diseñar, se tienen en cuenta las cargas de viento.
Mapa de carga de nieve de RF
Todo es más o menos sencillo. Según observaciones a largo plazo, todo el territorio de la Federación de Rusia está dividido en zonas con la misma carga de nieve y viento. Estas zonas están trazadas en los mapas, pintadas en diferentes colores, por lo que es fácil navegar. Determine la ubicación de la casa en el mapa, encuentre la zona y, en ella, el valor de la carga de viento y nieve.
Cálculo de cargas de nieve
Hay dos números en el mapa de carga de nieve. El primero se usa al calcular la resistencia de la estructura (nuestro caso), el segundo se usa para determinar la deflexión permisible de las vigas. Una vez más: al calcular el ángulo de inclinación del techo, usamos el primer número.
La tarea principal del cálculo de las cargas de nieve es tener en cuenta la pendiente planificada del techo. Cuanto más pronunciada sea la pendiente, menos nieve puede permanecer en ella, respectivamente, se requerirá una sección más pequeña de las vigas o un paso más grande de su instalación. Para tener en cuenta este parámetro, se introducen factores de corrección:
- ángulo de inclinación inferior a 25 ° - coeficiente 1;
- de 25 ° a 60 ° - 0,7;
- en techos con una pendiente de más de 60 °, las cargas de nieve no se tienen en cuenta: la nieve no se retiene en ellos en cantidades suficientes.
Como puede ver en la lista de coeficientes, el valor cambia solo en techos con un ángulo de inclinación de 25 ° - 60 °. Por lo demás, esta acción no tiene sentido. Entonces, para determinar la carga de nieve real en el techo planificado, tomamos el valor que se encuentra en el mapa y lo multiplicamos por un factor.
Y todo esto tiene que soportar el techo
Por ejemplo, calculamos la carga de nieve para una casa en Nizhny Novgorod, el ángulo de inclinación del techo es de 45 °. Según el mapa, esta es la cuarta zona, con una carga de nieve promedio de 240 kg / m2... Un techo con tal pendiente requiere un ajuste: el valor encontrado se multiplica por 0,7. Obtenemos 240 kg / m2 * 0,7 = 167 kg / m2... Esto es solo una parte del cálculo del ángulo de inclinación del techo.
Cálculo de cargas de viento
Es fácil calcular el efecto de la nieve: cuanta más nieve en la región, mayores son las cargas posibles. Predecir el comportamiento del viento es mucho más difícil. Solo puede concentrarse en los vientos dominantes, la ubicación de la casa y su altura. Estos datos se tienen en cuenta al calcular el ángulo de inclinación del techo mediante coeficientes.
Mapa de carga de viento de RF
La posición de la casa en relación con la rosa de los vientos es de gran importancia.Si la casa se encuentra entre edificios más altos, las cargas de viento serán menores que cuando está en un área abierta. Todas las casas se dividen en tres grupos por tipo de ubicación:
- Zona "A". Casas ubicadas en áreas abiertas: en la estepa, el desierto, la tundra, a orillas de ríos, lagos, mares, etc.
- Zona "B". Las casas están ubicadas en zonas boscosas, en pequeños pueblos y aldeas, con obstáculo para el viento de no más de 10 m de altura.
- Zona "B". Edificios ubicados en áreas densamente urbanizadas con una altura de al menos 25 m.
Se considera que una casa pertenece a esta zona si el entorno especificado está a una distancia de al menos 30 veces la altura de la casa. Por ejemplo, la altura de la casa es de 3,3 metros. Si a una distancia de 99 metros (3,3 m * 30 = 99 m) sólo hay pequeñas casas de un piso o árboles, se considera que pertenece a la zona "B" (aunque esté geográficamente ubicada en una gran ciudad).
Dependiendo de la zona, se introducen coeficientes que tienen en cuenta la altura del edificio (mostrada en la tabla). Luego se utilizan para calcular la carga de viento en el techo de la casa.
| Altura del edificio | Zona "A" | Zona "B" | Zona "B" |
|---|---|---|---|
| menos de 5 metros | 0,75 | 0,5 | 0,4 |
| de 5 ma 10 m | 1,0 | 0,65 | 0,4 |
| de 10 ma 20 m | 1,25 | 0,85 | 0,55 |
Por ejemplo, calculemos la carga de viento para Nizhny Novgorod, una casa de un piso está ubicada en el sector privado, pertenece al grupo "B". Usando el mapa, encontramos la zona de cargas de viento - 1, la carga de viento para ella es 32 kg / m2... En la tabla encontramos el coeficiente (para edificios de menos de 5 metros), es 0.5. Multiplicamos: 32 kg / m2 * 0,5 = 16 kg / m2.
Pero eso no es todo. También es necesario tener en cuenta los componentes aerodinámicos del viento (en determinadas condiciones, tiende a arrancar el techo). Según la dirección del viento y su impacto, el techo se divide en zonas. Cada uno de ellos tiene diferentes cargas. En principio, en cada zona, puede colocar vigas de diferentes tamaños, pero esto no se hace, esto no está justificado. Para simplificar los cálculos, se recomienda tomar indicadores de las zonas G y H más cargadas (ver tablas).
Coeficientes para tener en cuenta el componente aerodinámico de la carga de viento
Los coeficientes encontrados se aplican a la carga de viento calculada anteriormente. Si hay dos coeficientes, con un componente negativo y uno positivo, se cuentan ambos valores y luego se suman.
Los valores encontrados de las cargas de viento y nieve son la base para calcular la sección transversal de las patas de la viga y el paso de su instalación, pero no solo. La carga total (peso de la estructura del techo + nieve + viento) no debe exceder los 300 kg / m2... Si, después de todos los cálculos, la cantidad que ha resultado ser mayor, debe elegir materiales para techos más livianos o reducir el ángulo de inclinación del techo.
Entonces las conclusiones. Calcular el ángulo de inclinación del techo es, más bien, elegir una de las posibles opciones. Solo es importante que esta elección sea correcta.
