Sezioni dell’articolo
- Unità dell’angolo di inclinazione del tetto
- Formule per calcolare l’angolo di inclinazione del tetto, la lunghezza delle travi e l’area del materiale di copertura
- Esempio
- Raccomandazioni per l’inclinazione del tetto a seconda dello scopo e del materiale
- Determinazione dei carichi dinamici in base all’angolo di inclinazione
Quando si progettano le travi del tetto di una casa privata, è necessario essere in grado di calcolare correttamente l’angolo di inclinazione del tetto. Come navigare in varie unità di misura, con quali formule calcolare e in che modo l’angolo di inclinazione influenza il carico del vento e della neve del tetto, parleremo in questo articolo.
Il tetto di una casa personalizzata può essere molto semplice o sorprendentemente elegante. L’angolo di inclinazione di ogni pendenza dipende dalla soluzione architettonica di tutta la casa, dalla presenza di un attico o attico, dal materiale di copertura utilizzato, dalla zona climatica in cui si trova la trama personale. In un compromesso di questi parametri, deve essere trovata una soluzione ottimale che combina la resistenza del tetto con l’uso benefico dello spazio sottotetto e l’aspetto della casa o del complesso di edifici..
Unità dell’angolo di inclinazione del tetto
L’angolo di inclinazione è il valore tra la parte orizzontale della struttura, le lastre o le travi del pavimento e la superficie del tetto o le travi.
Nei libri di consultazione, SNiP, letteratura tecnica, ci sono varie unità per misurare gli angoli:
- gradi;
- proporzioni;
- interesse.
Un’altra unità per misurare gli angoli – radianti – non viene utilizzata in tali calcoli..
Quali sono i gradi, tutti ricordano dal curriculum scolastico. Le proporzioni di un triangolo rettangolo, che è formato dalla base – L, altezza – H (vedere la figura sopra) e la terrazza sul tetto sono espressi come H: L. Se una ? = 45 °, il triangolo è equilatero e le proporzioni (gambe) sono 1: 1. Nel caso in cui il rapporto non dia una chiara idea della pendenza, parlano della percentuale. Questo è lo stesso rapporto, ma calcolato come frazioni convertite in percentuali. Ad esempio, con H = 2,25 me L = 5,60 m:
- 2,25 m / 5,60 m 100% = 40%
L’espressione numerica di alcune unità attraverso altre è chiaramente mostrata nel diagramma seguente:
Formule per calcolare l’angolo di inclinazione del tetto, la lunghezza delle travi e l’area del materiale di copertura
Per calcolare facilmente le dimensioni degli elementi del tetto e del sistema di travi, è necessario ricordare come abbiamo risolto i problemi con i triangoli a scuola, utilizzando le funzioni trigonometriche di base.
In che modo aiuta a calcolare il tetto? Rompiamo elementi complessi in semplici triangoli rettangolari e troviamo una soluzione per ogni caso usando le funzioni trigonometriche e il teorema di Pitagora.
Il modo più semplice per calcolare un tetto a due falde. Altezza e apertura della cresta: i valori sono noti, l’angolo e la lunghezza delle travi sono facilmente determinabili.
Configurazioni più complesse sono più comuni.
Ad esempio, è necessario calcolare la lunghezza delle travi della parte terminale del tetto a padiglione, che è un triangolo isoscele. Dalla parte superiore del triangolo abbassiamo la perpendicolare alla base e otteniamo un triangolo rettangolo, la cui ipotenusa è la linea mediana della parte terminale del tetto. Conoscendo la larghezza della campata e l’altezza della cresta, dalla struttura divisa in triangoli elementari, puoi trovare l’angolo di inclinazione dell’anca – ?, L’angolo di inclinazione del tetto -? e ottenere la lunghezza delle travi della rampa triangolare e trapezoidale.
Formule di calcolo (le unità di lunghezza devono essere uguali – m, cm o mm – in tutti i calcoli per evitare confusione):
Attenzione! Il calcolo delle lunghezze delle travi secondo queste formule non tiene conto della quantità di sporgenza.
Esempio
Il tetto è a quattro falde, alla moda. Altezza della cresta (CM) – 2,25 m, larghezza della campata (W / 2) – 7,0 m, profondità della pendenza del tetto (MN) – 1,5 m.
Avendo ricevuto i valori di sin (?) E tg (?), Puoi determinare il valore degli angoli usando la tabella Bradis. Una tabella completa e accurata con un’accuratezza del minuto è un intero opuscolo e per calcoli approssimativi accettabili in questo caso, è possibile utilizzare una piccola tabella di valori.
Tabella 1
Angolo di inclinazione del tetto, in gradi tg (a) sin (a) cinque 0,09 0,09 dieci 0,18 0,17 15 0,27 0.26 20 0,36 0,34 25 0.47 0.42 trenta 0.58 0.50 35 0,70 0.57 40 0.84 0.64 45 1.00 0.71 50 1.19 0,77 55 1.43 0.82 60 1.73 0.87 65 2.14 0.91 70 2,75 0.94 75 3.73 0.96 80 5.67 0.98 85 11.43 0.99 90 ? 1 Per il nostro esempio:
- sin (?) = 0.832 ,? = 56.2 ° (ottenuto interpolando i valori adiacenti per angoli di 55 ° e 60 °)
- tg (?) = 0.643 ,? = 32,6 ° (ottenuto interpolando i valori adiacenti per angoli di 30 ° e 35 °)
Ricordiamo questi numeri, ci saranno utili nella scelta di un materiale.
Per calcolare la quantità di materiale di copertura, sarà necessario determinare l’area di copertura. L’area della pendenza del tetto a due falde è un rettangolo. La sua area è il prodotto dei lati. Per il nostro esempio – un tetto a padiglione – questo si riduce alla determinazione delle aree di un triangolo e di un trapezio.
Per il nostro esempio, l’area di un’inclinazione triangolare di un’estremità a CN = 2.704 me W / 2 = 7.0 m (il calcolo deve essere eseguito tenendo conto dell’allungamento del tetto fuori dalle pareti, prendiamo la lunghezza dello sbalzo – 0,5 m):
- S = ((2.704 + 0,5) (7.5 + 2 x 0.5)) / 2 = 13.62 m2
L’area di una pendenza trapezoidale laterale a W = 12,0 m, Ha partire dal = 3.905 m (altezza trapezoidale) e MN = 1,5 m:
- Lper = W – 2 MN = 9 m
Calcoliamo l’area tenendo conto degli strapiombi:
- S = (3.905 + 0.5) ((12.0 + 2 x 0.5) + 9.0) / 2 = 48.56 m2
L’area totale coperta da quattro piste:
- S? = (13.62 + 48.46) 2 = 124.16 m2
Raccomandazioni per l’inclinazione del tetto a seconda dello scopo e del materiale
Un tetto non sfruttato può avere una pendenza minima di 2-7 °, il che lo rende immune ai carichi del vento. Per lo scioglimento normale della neve, è meglio aumentare l’angolo a 10 °. Tali tetti sono comuni nella costruzione di annessi, garage..
Se si suppone che lo spazio sottotetto sia utilizzato come soffitta o soffitta, la pendenza del tetto singolo o a due falde deve essere abbastanza grande, altrimenti la persona non sarà in grado di raddrizzare e l’area utilizzabile sarà “mangiata” dal sistema di travi. Pertanto, è consigliabile utilizzare in questo caso un tetto spiovente, ad esempio un tipo di attico. L’altezza minima del soffitto in una tale stanza dovrebbe essere di almeno 2,0 m, ma è auspicabile per un soggiorno confortevole – 2,5 m.
Opzioni per organizzare l’attico: 1-2. Tetto a due falde classico. 3. Tetto con un angolo di inclinazione variabile. 4. Tetto con stabilizzatori
Prendendo questo o quel materiale come materiale di copertura, è necessario tenere conto dei requisiti per la pendenza minima e massima. Altrimenti, potrebbero esserci problemi che richiedono la riparazione del tetto o dell’intera casa..
Tavolo 2
Tipo di tetto Gamma di angoli di montaggio consentiti, in gradi Pendenza del tetto ottimale, in gradi Copertura con copertura 3-30 4-10 Tetto a due strati 4-50 6-12 Tetto in zinco con doppia aggraffatura (realizzato con strisce di zinco) 3-90 5-30 Carta per coperture, semplice 8-15 10-12 Tetto spiovente coperto con tetto in acciaio 12-18 15 Linguetta a 4 scanalature e scandole a gola 18-50 22-45 Tetto in scandole 18-21 19-20 Fuoco di Sant’Antonio, normale 20-33 22 Cartone ondulato 18-35 25 Lamiera ondulata di cemento-amianto 5-90 trenta Ardesia artificiale 20-90 25-45 Tetto in ardesia, a due strati 25-90 30-50 Tetto di ardesia, normale 30-90 45 Tetto di vetro 30-45 33 Tegole a due strati 35-60 45 Tegole olandesi scanalate 40-60 45 Gli angoli di inclinazione ottenuti nel nostro esempio sono nell’intervallo 32-56 °, che corrisponde a un tetto in ardesia, ma non esclude altri materiali.
Determinazione dei carichi dinamici in base all’angolo di inclinazione
La struttura della casa deve essere in grado di sopportare carichi statici e dinamici dal tetto. I carichi statici sono il peso del sistema di travi e dei materiali di copertura, nonché delle attrezzature sottotetto. Questa è una costante.
I carichi dinamici sono valori variabili che dipendono dal clima e dalla stagione. Per calcolare correttamente i carichi, tenendo conto della loro possibile compatibilità (simultaneità), si consiglia di studiare SP 20.13330.2011 (sezioni 10, 11 e appendice G). In pieno, questo calcolo, tenendo conto di tutti i possibili fattori per una costruzione specifica, in questo articolo non può essere dichiarato.
Il carico del vento viene calcolato tenendo conto della suddivisione in zone, nonché delle peculiarità della posizione (sottovento, lato sopravento) e dell’angolo di inclinazione del tetto, dell’altezza dell’edificio. Il calcolo si basa sulla pressione del vento, i cui valori medi dipendono dalla regione della casa in costruzione. Il resto dei dati è necessario per determinare i coefficienti che correggono il valore relativamente costante per la regione climatica. Maggiore è l’angolo di inclinazione, più forte è il vento che carica l’esperienza del tetto.
Tabella 3
Area di costruzione io II III IV V VI Vii VIII Carico di neve stimato 0,8 (80) 1,2 (120) 1.8 (180) 2.4 (240) 3.2 (320) 4.0 (400) 4.8 (480) 5.6 (560) Il carico di neve, in contrasto con il carico del vento, è correlato all’angolo di inclinazione del tetto nel modo opposto: più piccolo è l’angolo, più neve viene trattenuta sul tetto, minore è la probabilità che il manto nevoso converga senza l’uso di mezzi aggiuntivi e maggiore è il carico che la struttura subisce.
Tabella 4
Regione neve Città Carico neve kgf / m3 Pendenza singola Timpano 0-25 ° 25-30 ° 20-39 ° 1 Kaliningrad, Donetsk, Vilnius, Rostov sul Don, Astrakhan 50 40 65 2 Riga, Minsk, Kiev, Belgorod, Volgograd 70 55 90 3 Mosca, Smolensk, Bryansk, Kursk, Voronezh, Saratov, Tambov, Ulyanovsk cento 80 125 4 Arkhangelsk, Vologda, Petrozavodsk, Nižnij Novgorod, Samara 150 120 190 Prendi sul serio la questione della determinazione dei carichi. Il calcolo delle sezioni trasversali, della costruzione e quindi dell’affidabilità e dei costi del sistema di travi dipende dai valori ottenuti. Se non si è sicuri delle proprie capacità, è meglio ordinare il calcolo dei carichi dagli specialisti.
Ciao! Mi chiedevo se potresti darmi qualche indicazione su come calcolare l’angolo di inclinazione del tetto, la lunghezza delle travi e l’area del materiale di copertura. Hai qualche consiglio o formula da suggerirmi? Grazie in anticipo per l’aiuto!
Come posso calcolare correttamente l’angolo di inclinazione del mio tetto? Inoltre, potresti suggerirmi un metodo efficace per determinare la lunghezza delle travi necessarie e calcolare l’area del materiale di copertura? Grazie in anticipo per il tuo aiuto!