Sklon a výška šikmé střechy

Ve světě existují tisíce architektonických tradic vzhledu střech. V moderní architektuře jsou poměrně oblíbené tvary jednosklonných střech, kde sklon spočívá na nosných vnějších stěnách různých výšek. Díky tomu se vytvoří sklon, který zajišťuje odvod srážek. Pokud se dříve střechy s jedním sklonem používaly hlavně pro pomocné nebo užitkové budovy, dnes je rozsah jejich použití prakticky neomezený. Ideálně se kombinují s krajinářským designem a vyznačují se rozmanitým designem.

Ale v zasněžených oblastech Ruska by taková střecha měla být postavena pouze s vhodným sklonem a ve správném směru. Stručně řečeno, hlavním parametrem funkčnosti je úhel sklonu šikmé střechy. Jak ho správně vypočítat, se dozvíte z našeho článku.

Krok 1. Výpočet stálých a dynamických zatížení

Nejprve vypočítejte zatížení šikmé střechy. Obvykle se dělí na konstantní a dynamická. První zahrnují hmotnost střešní krytiny, která je na střeše vždy přítomna, a také různé prvky, jako jsou antény, televizní paraboly, komíny atd. Tedy vše, co bude na střeše ve dne i v noci.

Dynamická zatížení, známá také jako proměnné, se vyskytují periodicky: sníh, kroupy, lidé, ale i stavební materiály a nářadí. A také vítr, který může strhnout pultové střechy kvůli jejich plachtění.

Pojďme se na tyto zátěže podívat blíže.

Sněhové zatížení

Výpočet zatížení sněhem se provádí podle SP 20.13330.2016 „Zatížení a dopady“. Nejprve je třeba na mapě najít vaši sněhovou oblast. Pro každou z nich je uvedeno standardní zatížení sněhem, které se může pohybovat ve velmi širokých mezích – od 80 do 560 kg/m2. Musí být převedeno na skutečné zatížení s přihlédnutím ke sklonu střechy. Pro zjednodušení výpočtů se používají následující koeficienty:

• do 25° — 1;
• 25–60° — 0,7;
• Zatížení nad 60° – 0 se nebere v úvahu.

Hodnota získaná po vynásobení musí být znovu vynásobena bezpečnostním faktorem 1,4. To zohlední případné přetížení v případě extrémních sněžení.

Například pro Moskevskou oblast, která patří do třetího regionu, je standardní zatížení sněhem podle SP 180 kg/m2. Pro střechu se sklonem 30° bude vypočítané zatížení 180×0,7×1,4=176,4 kg/m2. Toto zatížení odpovídá výšce sněhové pokrývky ve vlhkém stavu 40 cm, což se stává velmi, velmi zřídka.

Pro střední část Ruska, kde jsou sněžení mírná, by měla být provedena sedlová střecha se sklonem 35-30°. Pokud architektonický projekt předpokládá, že střecha bude plochá nebo s nízkým sklonem (do 30°), měl by takový tvar odpovídat dostatečně silnému krokvovému systému. Kromě toho se majitel musí předem postarat o přístup na střechu pro pravidelné odklízení sněhu.

Zatížení větrem

Jednopantové střechy mají vyšší sklon proti větru než sedlové střechy. V oblastech se silným větrem se může střecha s velkým sklonem snadno odtrhnout. Abyste tomu zabránili, je lepší natočit rovinu sklonu na návětrnou stranu. Směr převládajících větrů zjistíte od meteorologů ve vašem regionu. Na základě dlouhodobých údajů sestrojí větrnou růžici, která dává představu o četnosti i síle větru.

Ale neměli byste střechu dělat ani příliš plochou. Stavební předpisy omezují minimální sklon střechy na 10°, protože při menším sklonu se sníh a srážky na povrchu udrží po dlouhou dobu.

Kombinovaná zatížení

Nezapomeňte vypočítat kombinaci trvalého a dočasného zatížení pro šikmou střechu, tj. kritický bod, kterému musí krokvový systém odolat.

Například budete muset vyjít na střechu za silné bouře a sněžení, a ne sami, ale s asistentem. Vydrží vaše konstrukce sníh, vítr a dva lidi současně? Je lepší to vědět předem. Aby se zohlednila kombinace zatížení na krokvovém systému, je třeba je sečíst v nejpravděpodobnější verzi.

Krok 2. Vybíráme sklon střechy

Sklon jednoplášťové střechy se pohybuje v poměrně širokém rozmezí: od 10° do 60°. Vše záleží na oblasti, ve které budete stavět: pokud potřebujete každou zimu ze střechy shodit tuny sněhu, udělejte sklon strmější, pokud se plánujete chránit před větrem – mírnější.

Kromě toho je podle platné legislativy zakázáno směřovat srážky ze střechy na území sousedního pozemku. Vytvořte svah na své straně nebo zajistěte dobrý odvodňovací systém, který zajistí odtok dešťové a tající vody na odlehlé místo. Pokud pravidelně zaplavujete sousedy, mohou se obrátit na soud a donutit vás k náhradě škody. Někdy dojde i k demolici budovy.

Strmé šikmé střechy

Čím větší je úhel střechy kůlny, tím rychleji po ní stéká voda. Listí ani špína zde nezůstane ležet, a proto samotná krytina vydrží mnohem déle. Na takové střeše je navíc lépe vidět pohledová estetika zvolené tašky nebo kovového profilu, což často hraje pro majitele domů významnou roli.

Šikmé pultové střechy

Rychlost stékání dešťové a tající vody po svazích s nízkým sklonem je mnohem nižší, a proto existuje riziko stagnace vody, hromadění nečistot a usazování ledu. Na takových střechách se rychle vytváří mech a ulpívá na nich listí, zejména pokud je střešní krytina drsná.

Hlavním požadavkem na střechu je, aby voda nezůstávala na povrchu střešní krytiny při tání sněhu nebo po dešti, ale snadno stékala. Pokud má příliš malý sklon, vlhkost se bude dlouho zadržovat ve všech nerovnostech a spárách. A čím déle, tím větší je pravděpodobnost, že pronikne dovnitř a způsobí mnoho problémů v podobě vlhkosti, poškozené izolace a koroze kovových střešních prvků.

Ale jsou tu i výhody: čím menší je úhel sklonu šikmé střechy, tím blíže je geometrie interiéru tradiční krychli. A proto je vnímán snadněji a používán s větším přínosem.

V tomto případě je však nutné pečlivě dbát na jeho hydroizolaci, aby do krokvového systému nemohla proniknout tající a dešťová voda. Pro tyto účely se používají různé hydroizolační fólie a membrány. Při pokládce plechových střešních krytin je nutné dodržovat překrytí doporučená výrobci, úspory nepovedou k ničemu dobrému.

Minimální úhel šikmé střechy

Šikmá střecha, jejíž úhel nepřesahuje pouze 3-5°, se často dělá využitelnou. Lze ji použít k uspořádání otevřené nebo uzavřené terasy, zelené rekreační zóny, zimní zahrady atd. V tomto případě může být její provedení inverzní. Od běžné střechy se liší tím, že vnitřní vícevrstvá výplň koláče je vytvořena v přísně opačném pořadí. A jako střešní materiál se používají materiály s vysokou odolností vůči fyzickému zatížení a oděru.

Krok 3. Rozhodněte se o požadavcích na sklon

Z funkčního hlediska se šikmé střechy dělí na dva typy:

• Teplý. Instalují se nad vytápěné prostory – obytné budovy, administrativní a veřejné budovy, nákupní pavilony atd. Střešní krytina zahrnuje hydroizolaci, tepelnou izolaci a paroizolaci. Podle návrhu mohou být větrané, kdy je nad izolační vrstvou uspořádána vzduchová mezera 25-50 mm pro odvod vlhkosti. A nevětrané, kdy je izolace spolehlivě chráněna hydroizolačním materiálem a netěsnosti jsou prakticky vyloučeny.
• Studený. Najdete je v nevytápěných užitkových budovách, kde není nutná izolace. Jsou to markýzy, přístřešky, altány atd.

Zvažme každou možnost podrobněji.

Teplá střecha

Ty jsou vybaveny v budovách uzavřeného typu. Jako ventilace jsou mezi izolačními vrstvami vzduchové otvory a speciální dutiny, kterými procházející vzduch zachycuje kapky vlhkosti z izolace a odvádí je ven.

Pokud takové větrání není zajištěno, pak vlhkost zůstane uvnitř izolace (a stále se do ní dostane, i když trochu) a izolace začne tlumit a zhoršovat se. A v důsledku toho se celý koláč střešní krytiny postupně zhroutí.

studená střecha

Tento typ přístřešků se vyskytuje především na terasách a hospodářských budovách. Obvykle je úhel takové střechy v rozmezí pouze 3-6 °, i když na to nejsou žádná omezení.

Větrání v takových střechách není nutné, protože vzduch v místnosti bez zdí nebo s často otevíranými dokořán dveřmi (jako v případě garáže) sám o sobě dobře větrá a odvádí případnou vodní páru do ulice. Která se mimochodem v takových budovách téměř nikdy netvoří.

Šikmá střecha může být podkrovní nebo nepodkrovní. V prvním případě je dodatečný prostor tvořen střechou nahoře a podlahou dole, ve druhém případě střecha plní funkci jak uzavírací konstrukce, tak podlahy.

Krok 4. Vypočítejte přesný úhel sklonu

Úhel šikmé střechy se obvykle nazývá úhel, pod kterým jsou krokve a sklon střechy nakloněny k vodorovné rovině stropu nebo k zemi, pokud je stropem samotná střecha. A pokud chcete, aby vaše střecha měla správnou mechanickou pevnost, berte toto schéma vážně.

Úhel sklonu svahů se měří v procentech a stupních. Pokud je to se stupni víceméně jasné (díky školnímu kurzu geometrie), co jsou pak procenta?

Procenta jsou tečna sklonu vynásobená 100. Jinými slovy, tato charakteristika určuje, o kolik se stoupání zvětší v centimetrech nebo metrech na každých 100 cm nebo 100 m. U šikmé střechy se jedná o poměr výšky hřebene k vodorovné délce sklonu vynásobený 100.

Je tu ještě jeden zajímavý bod: mnoho architektů cíleně vypočítává úhel pultové střechy tak, aby se rovnal úhlu sklonu slunce v dané oblasti v polovině jara. Pak je možné s přesností na milimetr vypočítat, kdy a jaký bude stín, což je důležité pro plánování teras před domem a dalších rekreačních oblastí, stejně jako pro lepší osvětlení prostor.

Krok 5. Omezíme okruh výběru střešní krytiny

Moderní střešní materiály mají také své vlastní požadavky na minimální a maximální úhel sklonu:

• Profilovaný plech: min. 8°, optimální od 20°.
• Šroubová střecha: min. 3°, optimální od 16°.
• Břidlice: min. 5-7°, optimální od 25°.
• Měkká střecha: min. 5°, optimální od 22°.
• Plechová střecha: min. 12°, optimální od 22°.

Maximální sklon pro mnoho materiálů není regulován, protože zvýšení úhlu prudce zvyšuje stavební náklady, což je nepraktické.

Budete překvapeni, ale dnes se pro střechy s nízkým sklonem vyvíjejí stejné typy střešních krytin, které se obvykle používají pro sklony alespoň 30°. Proč? To je móda v Německu, která se dostala i k nám: šikmá střecha je téměř plochá a střecha je stylová. Ale jak? Výrobci jednoduše zlepšují kvalitu zámků, zvětšují plochu překrytí a pečlivěji promýšlejí ochranu před nečistotami. To jsou všechny triky. Navíc se náklady na výstavbu snižují díky úsporám stavebních materiálů a také díky snížení pracnosti práce spojené s výškou.

Krok 6. Rozhodneme se pro systém vazníků

A ze zvoleného úhlu sklonu střechy a plánovaného zatížení na ni určíme typ upevnění krokví ke stěnám. Existují tedy tři takové typy: zavěšené krokve, vrstvené a posuvné.

závěsné krokve

Zavěšené krokve jsou jedinou možností pro velká rozpětí, pokud neexistuje mezilehlá opora ve formě hlavní zdi. Šikmé nosníky jsou vystaveny vysokému namáhání, které je přerozděleno pomocí vodorovných táhel v horním nebo dolním pásu. Prvkem krokví, sloupků a táhel je tuhý vazník, který je položen na stěnách, aniž by v nich vyvolával tlakové síly. Takové konstrukce se používají hlavně v průmyslové výstavbě.

Jednoduše řečeno, máte pouze vnější nosné stěny a uvnitř žádné příčky. Řekněme, že se jedná o poměrně složitý krokvový systém a k jeho konstrukci je třeba přistupovat zodpovědně.

Posuvné krokve

Zde celá střecha spočívá nejen na dvou vnějších stěnách, ale také na jedné vnitřní. Tím se snižuje tah stěn a výztuhy a diagonály přerozdělují zatížení mezi prvky krokvového systému a uzly.

Posuvné krokve

Používají se při stavbě domů z klád a dřeva. Dřevěné budovy podléhají smršťování po celou dobu své životnosti, obzvláště výraznému v prvních několika letech, posuvné upevnění krokví umožňuje tyto deformace kompenzovat.

Hřebenový trám slouží jako pevná opora. Krokve jsou pohyblivě spojeny se stěnovou deskou pomocí kovových posuvných podpěr. Pomáhají krokvi trochu se pohybovat, když se stěny smršťují, aby se zabránilo prasklinám. Jen trochu. A díky tomuto zařízení střecha snadno snáší i poměrně znatelné smrštění srubu bez jakéhokoli poškození.

Při správném návrhu a kompetentní konstrukci může šikmá střecha odolat hmotnosti střešní krytiny a tlaku sněhu, aniž by se zlomila. Existují však krokvové systémy, kde je spojení zcela tuhé.

Krok 7 Vypočítejte výšku střechy přístřešku

Zde jsou tři nejoblíbenější způsoby, jak přesně vypočítat požadovanou výšku budoucí střechy.

Metoda číslo 1. Geometrický

Přístřešek má tvar obdélníkového trojúhelníku. Délka nohy krokve v tomto trojúhelníku je přepona. A jak si pamatujete ze školního kurzu geometrie, délka přepony se rovná odmocnině součtu čtverců nohou.

Metoda číslo 2. trigometrické

Další možností pro výpočet délky krokví je následující:

1. Nechť A je délka krokví.
2. Označme B délku krokví od stěny k hřebeni nebo délku části stěny v této oblasti (pokud jsou stěny vaší budovy různé výšky).
3. Nechť X je délka krokví od hřebene k okraji protější stěny.

V tomto případě B uXNUMXd A * tgY, kde Y je úhel střechy a délka sklonu se vypočítá takto:

X uXNUMXd A / hřích Y

Ve skutečnosti to všechno není těžké – stačí dosadit požadované hodnoty a získáte všechny parametry budoucí střechy.

Metoda číslo 3. Online kalkulačky

Mimochodem, moderní online kalkulačky také pomohou vypočítat požadovaný úhel šikmé střechy. Obvykle jsou upraveny podle aktuálních SNiP – “Load and Impact” TCP 45-5.05. Tato metoda však může být použita pouze jako doplňková.

Tyto informace slouží pouze pro informační účely (úvodní) a nejedná se o doporučení.