Угол наклона это


Предмет и задачи геодезии.

Вопросы к экзамену по геодезии.

Геодезия – наука, изучающая форму и размеры поверхности Земли или отдельных ее участков путем измерений, вычислительной обработки их, построения карт, планов, профилей, которые используют при решении инженерных, экономических и других задач.

В задачу геодезии входит изучение методов:

  1. Измерений линий и углов на поверхности Земли, под землей и над землей с помощью специальных геодезических приборов;

  2. Вычислительной обработки результатов измерений и создания цифровых моделей местности с использованием электронно-вычислительной техники;

  3. Графических построений и оформления карт, планов и профилей с использованием машинной графики;

  4. Использования результатов измерений и графических построений при решении задач промышленного, с/х, транспортного, культурного строительства, научных исследований, землеустройства, земельного и других кадастров.

Важна геодезия и в проведении оборонных мероприятий. Перед геодезией стоят также большие научные задачи по определению формы и размеров Земли как планеты, изучению горизонтальных и вертикальных движений земной коры, составлению карт больших районов, областей, стран и всего мира. Геодезия как инженерная наука опирается на математику, физику, тесно связана с астрономией и геофизикой, географией и геологией, геоморфологией и почвоведением, земледелием и геоботаникой, землеустроительным проектированием и экономикой с/х, мелиорацией, дорожным делом и др.

При решении ряда геодезических задач требуется знать форму и размеры Земли, которая не является правильным геометрическим телом. ЕЕ физическая поверхность очень сложная, ее невозможно выразить какой-либо математической формулой. Поэтому в геодезии введено понятие уровенной поверхности.

Уровенной называют выпуклую поверхность, касательная к которой в любой точке перпендикулярна направлению отвесной линии. Ур.пов-ть мысленно можно провести через любую точку на поверхности Земли, под землей и над землей. Реально уровенную поверхность можно представить как водную пов-ть пруда, озера, моря, океана в споколйном состоянии. Поверхность мирового океана, мысленно продолженная под сушей, названа поверхностью геоида, а тело, ограниченное ею – геоидом. Исследования формы Земли показали, что она сплюснута с полюсов, вследствие вращения Земли вокруг своей оси. Поэтому в качестве математической поверхности, характеризующей форму Земли, принимают поверхность такого эллипсоида вращения, который по форме наиболее близко подходит к поверхности геоида. Размерами эллипсоида являются длины его большой а и малой b полуосей, а также сжатие, которое определяют по формуле: α=(a-)/a.

На протяжении двух последних столетий ученые неоднократно определяли размеры Земного эллипсоида.

исследователь

год

полуось

Сжатие α

Большая, а, м

Малая, b, м

Деламбр

1800

6375653

6356564

1/334,0

Бессель

1841

6377397

6356079

1/299,2

Красовский

1940

6378245

6356863

1/298,3

Результаты, полученные Деламбром, имеют историческое значение. Одна десятимиллионная часть четверти меридиана Деламбра(парижского)была принята за единицу длины в метрической системе – метр. Результатами, полученными Бесселем, пользовались в России до 1946г. В 1940г. советские геодезисты под руководством Красовского получили наиболее точные и достоверные размеры земного эллипсоида, которые были приняты для геодезических работ в 1946г.

При приближенных расчетах поверхность эллипсоида принимают за поверхность шара с радиусом 6371,1км. Для небольших участков земной поверхности поверхность эллипсоида принимают за плоскость.

studfiles.net

угол наклона - это... Что такое угол наклона?

3.9 угол наклона: Угол наклона входного патрубка по отношению к горизонтальной оси.

3.9 угол наклона: Угол наклона входного патрубка по отношению к горизонтальной оси.

3.1.4 угол наклона: Максимальный угол относительно горизонтали, под которым движутся ступени, пластины или лента.

3.1.5 наклонная база эскалатора: Плоскость, проходящая по передним кромкам гребней настилов ступеней в наклонной части эскалатора.

3.1.6 горизонтальная верхняя/нижняя база эскалатора: Плоскость, проходящая по горизонтальной поверхности входных площадок верхнего/нижнего сооружения.

3.1.7 вертикальная верхняя/нижняя база эскалатора: Вертикальная плоскость, проходящая через линию пересечения наклонной базы с горизонтальной базой.

Смотри также родственные термины:

149. Угол наклона активной действующей линии поверхности зуба

Угол наклона активной действующей линии

λ

3.6.5 угол наклона боковой поверхности поперечного ребра a, градус: Угол наклона боковой поверхности поперечного ребра к продольной оси проката.

3.1.40 угол наклона боковой стороны резьбы: Угол между боковой стороной резьбы и перпендикуляром к оси резьбы в плоскости сечения.

28. Угол наклона боковой стороны резьбы

D. Flankenwinkel des Gewindes

Е. Flank angle

F. Angle du flanc

b, g

Угол между боковой стороной резьбы и перпендикуляром к оси резьбы в плоскости осевого сечения (черт. 13)

Черт. 13

2.12 угол наклона ветрового стекла (inclination angle of a windscreen): Угол, образуемый вертикалью и прямой линией, проходящей через верхний и нижний края ветрового стекла, причем эти линии лежат в вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось ТС.

2.12.1 Угол наклона ветрового стекла измеряют на ТС, стоящем на земле, а если этот угол измеряют на пассажирском ТС, то оно должно быть в снаряженном состоянии по ГОСТ Р 52051.

2.12.2 ТС с гидропневматической, гидравлической или пневматической подвеской или устройством для автоматической регулировки дорожного просвета в зависимости от нагрузки подвергают ходовым испытаниям в нормальных эксплуатационных условиях, установленных предприятием-изготовителем.

Определения термина из разных документов: угол наклона ветрового стекла

85. Угол наклона входной кромки пера

c1

Определения термина из разных документов: Угол наклона входной кромки пера

86. Угол наклона выходной кромки пера

c2

Определения термина из разных документов: Угол наклона выходной кромки пера

Угол наклона глиссады ИЛС - угол между прямой линией, которая представляет собой усредненную глиссаду ИЛС, и горизонтальной линией.

Определения термина из разных документов: Угол наклона глиссады ИЛС

3.39 угол наклона граней короны α: Двугранный угол, образованный верхней плоскостью рундиста и гранью короны, выраженный в градусах.

Определения термина из разных документов: угол наклона граней короны

3.40 угол наклона граней павильона β: Двугранный угол, образованный нижней плоскостью рундиста и гранью павильона, выраженный в градусах.

Определения термина из разных документов: угол наклона граней павильона

85. Угол наклона делительной линии зуба плоского колеса

Угол наклона линии зуба плоского колеса

β

87. Угол наклона делительной средней линии зуба (впадины) плоского колеса

Угол наклона зуба (впадины) плоского колеса

βn

46 угол наклона знака (знакосинтезирующего индикатора); φ:

-

238 угол наклона канавки (записи):

Угол в рассматриваемой точке модулированной канавки при поперечной записи, образованный ее направлением и направлением записи

Определения термина из разных документов: угол наклона канавки (записи)

3.1.9 угол наклона лестницы (angle of pitch of the stair or step ladder) а: Угол между осевой линией и ее проекцией на горизонтальный уровень (см. рисунок 1).

Определения термина из разных документов: угол наклона лестницы

51. Угол наклона линии зуба конического зубчатого колеса

Угол наклона линии зуба

Ндп. Угол спирали

β

3.3.1. Угол наклона линии зуба рейки b

Угол наклона

Острый угол между линией зуба рейки и ее осевой образующей (черт. 15)

Определения термина из разных документов: Угол наклона линии зуба рейки b

16. Угол наклона линии сиденья катапультного кресла

Угол наклона линии сиденья

Угол между линией сиденья катапультного кресла и горизонталью

64. Угол наклона патрубка ротора снегоочистителя

Угол наклона патрубка (Θ в град)

Угол наклона продольной оси патрубка ротора к горизонту

151. Угол наклона площадки контакта*

v

Определения термина из разных документов: Угол наклона площадки контакта

Угол наклона поверхности контакта полукольца и решетки

q

3.6.4 угол наклона поперечного ребра b: Угол между осью поперечного ребра и продольной осью проката.

Определения термина из разных документов: угол наклона поперечного ребра

3.4. Угол наклона поперечных выступов - угол между поперечными выступами (рифлением) и продольной осью стержня.

Определения термина из разных документов: Угол наклона поперечных выступов

21.

Угол наклона прижимной линейки

Угол между задней гранью прижимной линейки и касательной к кривой лущения чурака в точке срезания шпона

Определения термина из разных документов: Угол наклона прижимной линейки

6. Угол наклона продольной оси относительно базовой системы координат самолета

Угол, на который потребовалось бы повернуть базовую ось самолета вокруг оси OrZr, чтобы она стала параллельна продольной оси связанной системы при условии, что плоскость OXY связанной системы координат параллельна базовой плоскости самолета

213 угол наклона рабочего зазора (магнитной головки):

Наименьший угол между направлением записи, воспроизведения или стирания и плоскостью, проходящей через середину рабочего зазора, перпендикулярной к рабочей поверхности носителя или сигналограммы.

Примечание. При магнитной записи с продольным намагничиванием номинальное значение угла обычно равно 90°, но при магнитной записи с поперечным намагничиванием равно 0°

14. Угол наклона спинки катапультного кресла

Угол наклона спинки

Угол между линией спинки катапультного кресла и вертикалью

2.26 угол наклона спинки сиденья (seat back angle): Расчетный угол наклона туловища, определенный в приложении 19.

Определения термина из разных документов: угол наклона спинки сиденья

52. Угол наклона средней линии зуба (впадины)

80. Угол наклона струи топлива

Fuel jet direct axis angle

Угол между осью струи топлива и осью распылителя

Определения термина из разных документов: Угол наклона струи топлива

3.14 угол наклона троса по отношению к оси барабана лебедки (fleet angle): Угол между направлением троса при выходе с барабана и плоскостью, перпендикулярной оси барабана.

3.1.9 угол наклона экрана a (screen tilt angle): Угол, образованный пересечением плоскости, касательной к поверхности экрана в его центре, и горизонтальной плоскостью, выраженный в угловых градусах (см. рисунок 1).

1 - сторона наблюдения; 2 - горизонтальная опорная поверхность (горизонтальная плоскость)

Рисунок 1 - Угол наклона экрана

Определения термина из разных документов: угол наклона экрана

Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации. academic.ru. 2015.

normative_reference_dictionary.academic.ru

Как определить угол наклона

Угол наклона крыши (кровли) может интересовать, обычно, в двух случаях:

1. когда крыша уже сооружена, но хочется узнать какой же угол наклона она имеет;2. когда собираются сооружать крышу с определенным углом наклона и необходимо узнать какой высоты необходимо сооружать крышу и какая при этом будет длина стропил.

Для того, чтобы узнать, вычислить или рассчитать угол наклона крыши или кровли можно воспользоваться четырьмя простыми способами.

Первый способ вычисления или расчета угла наклона крыши — по таблице

Для того, чтобы узнать, вычислить или рассчитать угол наклона в обеих случаях можно воспользоваться специальной таблицей, которая приведена ниже. В этой таблице первая колонка — наклон крыши в %, другая — в градусах, а третья — коэффициент подъёма крыши. Пользоваться такой таблицей достаточно просто.

Если Вы хотите узнать угол наклона Вашей крыши измеряете горизонтальный пролет, над которым сооружена крыша, после этого измеряете высоту крыши (разница высот нижней и верхней точек опоры стропил — для односкатной крыши или высота от конька до перекрытия на уровне нижней части стропил — для двускатной крыши ). После этого делим значение измеренной высоты на длину пролета (для односкатных) или 1/2 длины пролета (для двускатных крыш). Получаем коэффициент подъёма, по которому в таблице находим угол наклона.

Если же Вам необходимо узнать высоту будущей крыши при определённом угле наклона, то величину измеренного пролета или его 1/2 (для двускатных крыш) умножаем на коэффициент подъёма, который находится в таблице напротив угла наклона.

Таблица углов наклона и коэффициента подъёма крыши

Второй способ вычисления угла наклона крыши — вспоминаем школьный курс геометрии

Можно использовать другой простой способ вычисления (расчета) угла наклона крыши. Для этого необходимо вспомнить азы школьного курса тригонометрии и применить их на практике. В этом случае тоже нет ничего сложного. Ведь профиль практически любой крыши — это один, два или несколько прямоугольных треугольников, а вычислить любой угол такого трёхугольника, зная длины его сторон (в нашем случае длину стропил, ширину пролета и разницу высот между нижней и верхней точками опоры стропил) не составит проблем.

В случае, когда крыша дома или хозяйственной постройки уже сооружена или хотя бы уложены стропила и есть желание узнать какой будет угол наклона крыши, достаточно замерить длину пролета крыши по горизонтали — это будет прилежащий катет прямоугольного треугольника. После этого необходимо замерить высоту подъёма крыши — разность высоты между точкой опоры низа стропильной ноги на стену и коньком — это будет противолежащий катет.

Теперь делим полученную величину вертикальной стороны этого треугольника (высоту крыши) на горизонтальную (ширину пролета — для односкатной или 1/2 пролета — для двухскатной). Полученное число будет tg (тангенс) угла наклона. Чтобы получить сам угол необходимо вычислить arktg (арктангенс) этого числа. Для этого можно воспользоваться калькулятором, имеющим данную функцию или «забить» запрос в поисковике и для этого не надо быть большим математиком.

Если же Вам необходимо соорудить крышу с заданным углом, то для этого вычисляете тангенс, интересующего Вас угла (одним из вышеуказанных способов) — это и будет соотношением между высотой крыши и длиной пролета по горизонтали. Длину пролета просто измерить, а чтобы узнать высоту: результат этих измерений умножаем на полученный ранее тангенс угла:a =b хtgA ;

Чтобы, при этом, узнать какой длинны будут необходимы стропильные ноги можно вспомнить знакомую из школы теорему Пифагора, согласно которой: квадрат гипотенузы прямоугольного треугольникаc (в нашем случае это стропильная нога) равняется сумме квадратов катетов a иb ( длине пролета и высоте крыши), то есть:

c 2 =a 2 +b 2. отсюда:c (длина стропил) равняется квадратному корню суммы катетов. Квадратный корень легко можно вычислить на том же калькуляторе.

Такие расчеты подходят как для односкатной, так и для двускатной крыши. Разница лишь в том, что в случае односкатной крыши при расчете угла её наклона берется длина всего пролета крыши. При определении же угла наклона двускатной крыши берется лишь половина пролета — в случае одинаковых скатов или расстояние до точки вертикальной проекции конька на горизонтальное перекрытие — в случае неодинаковых скатов.

Во втором случае угол наклона определяется отдельно для каждого ската. Точку вертикальной проекции можно определить, опустив для этого отвес с верхней точки конька.

Третий способ — транспортир

Кроме вышеуказанного способа для определения угла наклона крыши или кровли можно воспользоваться таким инструментом, как транспортир. Для этого на бумаге в масштабе можно нанести измеренные длинну стропил, ширину пролета и высоту подъема крыши и замерить угол наклона у основания получившегося треугольника.

Используя этот инструмент можно и определить требуемую длину стропил или высоту подъёма крыши при определенном угле наклона. Для этого в масштабе откладываем ширину пролета, затем с одной стороны отмечаем необходимый угол наклона крыши и проводим наклонную линию. С другой стороны основания строим вертикальную линию, перпендикулярно основанию. Точка пересечения этих линий — верхняя точка опоры стропил. Теперь достаточно измерить длины линий и учитывая масштаб, вычислить длину стропил и высоту подъема крыши.

Четвертый способ — использование строительных уровней

Также для определения угла наклона уже уложенных стропил или кровли можно использовать специальный строительный уровень, в котором есть разметка углов наклона. Это наиболее простой способ узнать угол наклона уже сооруженной крыши. Достаточно приложить такой уровень к стропилам или кровле и произвести отсчет угла наклона крыши.

Кроме этого, для измерения углов наклона сейчас можно купить современные уровни со встроенным электронным датчиком наклона, специальные уровни — угломеры, а также электронные инклинометры и лазерные уровни с лимбом, которые можно крепить на вертикальной поверхности.

Определение номинального угла наклона кровли

Сложно представить себе любое здание без крыши. Кровля должна защищать здание от воздействия природных осадков, обладать огнестойкими и водонепроницаемыми свойствами, обеспечивать эффективный отвод атмосферных осадков. Долговечность эксплуатации здания и его отдельных элементов во многом зависит от качественной крыши. Для достижения лучших результатов стоит использовать более простые виды скатных крыш: односкатные, двухскатные, вальмовые, полувальмовые, мансардные.

Минимальный угол наклона крыши из металлочерепицы должен составлять 14 градусов.

Основные данные

График выбора кровельного материала в зависимости от уклона крыши.

Допустимый угол наклона металлической крыши обычно измеряют своими руками исходя из климатических условий того района, в котором ведется строительство, и кровельного материала. Минимально угол наклона должен составлять 110°, максимальный угол наклона можно определить путем анализа погодных условий, его значение может быть 45°. и больше. Для более теплого и сухого климата используется менее пологая крыша. Более крутой угол наклона дает возможность минимально скапливать снег и, соответственно, снижать снеговую нагрузку. Например, уклон 45° позволяет почти не учитывать вес снежного покрова.

Наряду с этим, увеличенный угол наклона резко повышает давление ветра на крышу. При уклоне в 45° давление ветра больше в 5 раз по сравнению с показателем в 11°. Следовательно, для большего угла наклона возникает необходимость в большем количестве реек для усиления обрешетки и стропил. От угла уклона крыши прямо зависит и ее стоимость.

Для кровли с углом наклона около 40-45° необходимо больше материалов (примерно в 1,5 раза), нежели для плоской крыши, а для 60° требуется в 2 раза больше кровельных материалов. При выборе конфигурации важно помнить, что от угла наклона напрямую зависит выбор кровельных материалов. Учет угла наклона позволяет определить материалы для кровли, а также произвести расчет слоев крыши и ее площади.

Зависимость полезной площади мансарды от уклона крыши.

Материалы для кровли по своим свойствам (технические, экономические, физические) объединились в группе 1-11.

На графике они показаны дугообразными стрелками. Линии наклона показывают уклон ската. Выделенная (жирным) линия на графике обозначает отношение полной высоты данного конька h к половине его обычного заложения ½. Отношение 1/2 указывает, что вертикальный отрезок h располагается на горизонтальном отрезке ½ два раза. Наклонная линия на полукруглой шкале обозначает угол наклона в градусах, а шкала, расположенная вертикально, — уклон крыши в %.

Так рассчитывают минимальный уклон для тех или иных кровельных материалов. В качестве примера, с помощью данного графика проведем расчет нужного угла наклона для данной крыши с использованием металлической черепицы.

Как измерить уклон

Таблица соотношения градус/процент уклона кровли.

На графике ищем наклонную линию, с которой стыкуется дугообразная стрела 2. Пересечение наклонной линии c вертикальной шкалой определяет уклон, минимально допустимый для данной крыши, который равен 50%. Нам известно, что уклон ската определяется отношением высоты конька к половине его заложения. Произведем расчет таким образом:

i = 10 метров (заложение)

h = 4 метра (высота конька)

i= h / (1/2) = 4 / (10/2) = 0,8

Для того чтобы измерить уклон в %, это отношение умножают на 100

Таким образом, уклон в 80% при соблюдении норм строительства обеспечит достаточный сброс дождевой воды со всей площади. Для кровли из рулонных полимерно-битумных, битумных и мастичных материалов с уклоном 10° необходим защитный слой для основного водоизоляционного покрова из гравия либо каменной крошки, у которой марка морозостойкости не меньше 100. Такой же защитный слой применяется для кровли крыши с помощью пленочных рулонных материалов с углом до 2,5%. Слой для защиты из гравия должен быть толщиной 1-1,6 см, а слой крупнозернистой посыпки — 0,3-0,5 см.

Причем на крышах с уклоном примерно до 2,5% с использованием эластомерных пленочных материалов в рулонах, выполненных свободной кладкой, необходим утяжеляющий слой гравия из расчета 50 кгс/кв.м.

На крышах из битумно-полимерных или битумных покрытий в рулонах с углом наклона выше 10% верхний слой гидроизоляционного покрова выполняется из крупнозернистой посыпки. На крышах из мастичных материалов с углом больше 10% предусматривается защитный слой из красочных составов.

При создании крыши из асбестоцементных листов, а также профнастила и металлической черепицы с наклоном до 20% по всей площади необходимо производить герметизацию стыков. Не более чем на 5% можно допустить отклонение уклона кровли из мелкоштучных материалов. Производя эти расчеты, можно узнать площадь помещения мансарды или чердака.

Единицы измерения и инструменты

В основание металлической конструкции встроены цифровой дисплей с элементами управления.

Величина уклона на всех чертежах может обозначаться в градусах или в процентах, а сам он обозначается буквой «i». В настоящий момент нет строгих правил, как обозначать данную величину. Единицей измерения считают градусы или проценты (%).

Угол уклона измеряется двумя способами:

  1. Специальным уклономером.
  2. Математическим способом, с помощью вычислений.

Уклономер — это специальная рейка с рамкой, у которой между планками есть ось, на которой закреплен маятник, и своя шкала деления. Когда эта рейка расположена в горизонтальном положении, то маятник на ее шкале отклонен на ноль градусов. Для произведения измерения уклона ската рейку прибора располагают перпендикулярно коньку, в вертикальном положении.

По шкале определяют угол отклонения маятника, который указывает уклон этого ската данной крыши в градусах. Этот метод определения применяется очень и очень редко. На данный момент разработано множество геодезических приборов для определения этих величин и специальные уровни-уклономеры, как капельные, так и электронные.

Можно спокойно рассчитать наклон данной крыши, не прибегая к использованию специальных геодезических, механических и других видов приборов для замеров уклона. Необходимо просто измерить некоторые параметры крыши:

  1. Вертикальная высота (обозначается как H) — высота от верхней точки данного ската (обычно считают от конька) до самой нижней точки (так называемого карниза).
  2. Заложение — горизонтальный промежуток от самой нижней точки данного ската до самой верхней его точки.

Уклон крыши (его величину) с применением математического расчета находят так.

Угол наклона отдельного ската i выражается через отношение измеренной высоты крыши Н к расстоянию заложения L. Таким образом

Для точного определения этого значения в процентах отношение i умножают на 100. Затем, для определения его значения в градусах, мы производим перевод процентов в градусы.

Для полного понимания этого метода приведем наглядный расчет:

высота равна 3,0 м,

длина заложения равна 5 м.

По формуле вычисляем i:

Правильно замеряем угол наклона кровли

Крыша является конструктивным элементом постройки, который защищает ее от влияния внешних факторов. Кровля должна эффективно противостоять атмосферным осадкам в форме града, дождя, снега, шквального ветра и разрушительного урагана.

Правильно подобранный угол наклона крыши играет ключевую роль в успешном удалении с поверхности кровли водных потоков и снежных масс.

Сочетаясь с качественно монтированной гидроизоляцией, угол наклона крыши обеспечивает хорошую защиту всего дома, в том числе и внутренних помещений.

Правильно подобранный угол наклона крыши играет ключевую роль в успешном удалении с поверхности кровли водных потоков и снежных масс.

От правильного расчета угла наклона будут зависеть не только вышеназванные показатели, но также продолжительность работы и прочность изделия. Как правильно определить крутизну кровли дома, какие факторы необходимо учитывать при этом, как рассчитать, сколько градусов крутизны необходимо для кровель с разным кровельным покрытием – ответы на все эти вопросы вы сможете получить в этой статье.

Факторы, которые влияют на расчет угла ската

Общеизвестно (по крайней мере, многие догадываются), что крыши имеют различную форму и отличаются по числу скатов. Различают одно-, двух- и четырехскатные типы. От количества скатов зависит величина угла.

Схема расположения элементов при построении мансардной крыши своими руками.

Рассчитать угол наклона крыши дома можно путем использования строительных матриц и графиков, а можно его просто найти при помощи угольника.

Монтаж верхней части здания может затянуться, если заранее не определить, какой материал будет выступать в качестве кровельного покрытия, и не задать величину угла скатов. Необходимо учитывать, что оба этих фактора тесно связаны друг с другом, так как вид планируемого кровельного покрытия будет учитываться при нахождении угла любого типа скатной крыши.

Поговорим о факторах, которые следует учитывать, чтобы корректно найти величину угла скатов. Например, чтобы найти количество градусов крутизны односкатной конструкции в интервале 002-20 градусов, необходимо принять во внимание следующие факторы:

  • климатические условия в данной области;
  • материал, который будет выступать как финишное покрытие дома (различные виды черепицы, профнастил, шифер и пр.);
  • функциональное назначение строения.

Как будет использоваться чердачное помещение?

При несильных ветряных потоках величина угла скатов должна составлять 35-45 градусов, при сильном ветре – 15-25 градусов.

Если же крыша дома будет с двумя или больше скатами, то, помимо вышеназванных факторов, во внимание нужно будет принимать функцию чердачного помещения. Если оно предусматривается не для жилья, а в основном для хранения каких-то вещей и предметов, то для таких целей делать просторное помещение нет необходимости (говорится о высоте потолка).

Если в ваши планы входит устроить чердак жилым в виде мансарды (что вполне удобно при ломаной разновидности), то появляется необходимость в устройстве хорошей конструкции, имеющей значительную величину угла.

Каким образом на кровлю влияет сила ветра и атмосферных осадков?

В тех областях, где сильные ветра являются нормой, величина угла спуска делается минимальной, тем самым уменьшая воздействие ветра на кровельную конструкцию. При кровле с малым спуском (кровле с уклоном 10 градусов и меньше, доходя до 002) сопротивление ветра гораздо меньше, чем при высокой. Но есть вероятность срыва ветряным потоком кровельного материала (черепицы, профнастила или какого-либо другого) при совсем малоуклонной кровле. Получается, что при кровлях без крутизны существует такая же опасность, что и при сильно крутых (в том числе, ломаной) крышах.

При планировании полноценной мансарды на чердаке, крутизна скатов рассчитывается как половина длины торца. Высота скатов в коньке, как правило, всегда принимается стандартно и равна 1,8 м.

Вследствие этого рекомендуется выбирать такую величину угла скатов:

  • 35-40 градусов при несильных ветряных потоках;
  • 15-25 градусов при сильном ветре (малоуклонные кровли).

При планировании полноценной мансарды на чердаке, крутизна скатов рассчитывается как половина длины торца. Высота скатов в коньке, как правило, всегда принимается стандартно и равна 1,8 м.

В тех областях, которые характеризуются большим количеством атмосферных осадков, величину угла спуска можно довести до 60 градусов. Такое значение угла является оптимальным, так как дает возможность максимально уменьшить нагрузку на скаты, причиняемую снежными массами, талой водой и большим количеством влаги.

Особенности расчетов наклона крыши для разных кровельных покрытий

Как правило, проектировщики, чтобы измерить крутизну скатов, останавливаются обычно на значениях, которые находятся в пределе от 20 (002) до 45 градусов.

Направляемые материалы лучше всего использовать, когда спуск скатов равен от 002 до 25%. Если речь идет о минимальном наклоне крыши (002-10%), то укладывать материал нужно в три слоя.

В таком случае в качестве кровельного покрытия можно использовать любой материал – все типы черепицы, профнастил, шифер и пр. Но при этом каждый материал имеет свои требования, которые необходимо учитывать при возведении дома:

  • направляемые материалы лучше всего использовать, когда спуск скатов равен от 002 до 25%. Если речь идет о минимальном наклоне крыши (002-10%), то укладывать материал нужно в три слоя. Когда вы собираетесь возводить конструкцию кровли с уклоном 10 до 25%, можно укладывать в один слой, но материал должен быть с посыпкой;
  • волнистым шифером можно крыть с углом ската от 002 до 28%;
  • применение черепицы актуально, когда наклон крыши составляет не менее 33%;
  • для стальных покрытий подойдет 29%.

От величины угла уклона кровли напрямую зависит расход материала. Чем больше угол – тем больше расход кровельного материала (черепицы, профнастила, шифера и пр.). Получается, что устройство плоской кровли в этом отношении обойдется дешевле, нежели с углом в 45 градусов.

Если вы знаете значение крутизны кровли, то вам не составит труда рассчитать необходимое количество кровельного материала (черепицы, шифера, профнастила и пр.). Это же касается и высоты конструкции.

Как посчитать угол спуска кровли: калькулятор

При помощи простой программы можно быстро сделать расчет угла скатов, сэкономив при этом время на поиск формул.

  • ширина основания (W) – 10 м;
  • высота конька (H) – 3 м;
  • длина стропил (L) – 5,83 м;
  • угол скатов равен 59 градусам.

Расчет крутизны скатов вручную

Необходимо знать значение высоты подъема конька для того, чтобы правильно и корректно рассчитать значение угла крутизны кровли. А эта высота зависит, в свою очередь, от функционального назначения пространства чердака.

Схема зависимости длины стропил от угла наклона кровли.

Если из чердака планируется сделать полноценную мансарду, то крутизну скатов нужно рассчитать следующим образом. Например, торец (иными словами, ширина фронтона) равняется 6 м. Это число нужно поделить пополам (6/2=3). Высота скатов в коньке, как правило, всегда принимается стандартно и равна 1,8 м.

Затем необходимо узнать синус угла, который равняется отношению катета прилежащего к противолежащему (согласно правилам нахождения синуса в прямоугольном треугольнике). Тогда синус, согласно формуле, равняется:

Используя таблицу Брадиса, найдите приближенное значение, которое имеет при значении sin A=1,67 угол склона кровли – оно находится в пределе 58-59 градусов. Можно сделать выбор в пользу максимального значения в 60 градусов, которое и будет являться искомым углом спуска ската.

Поделитесь полезной статьей:

Источники: http://www.postroj-dom.ru/faq/1/29.html, http://1metallocherepica.ru/raschet/kak-opredelit-uklon-krovli.html, http://kryshikrovli.ru/raboty/kak-opredelit-ugol-naklona.html

krovlya-mp.ru

Как рассчитать угол наклона крыши - учимся самостоятельному проектированию!

Проекты возводимых загородных особняков могут учитывать множество требований, пожеланий и даже причуд или «капризов» их владельцев владельца. Но всегда их «роднит» общая особенность — без надежной крыши никогда не обходится ни одно их зданий. И в этом вопросе на первый план должны выходить не столько архитектурные изыски заказчика, сколько специфические требования к этому элементу строения. Это надежность и устойчивость всей стропильной системы и кровельного покрытия, полноценное выполнение крышей своего прямого предназначения – защиты от проникновения влаги (а в ряде случаев, кроме того, еще и термо- и звукоизоляции), при необходимости – функциональность расположенных непосредственно под кровлей помещений.

Как рассчитать угол наклона крыши

Проектирование конструкции крыши – дело чрезвычайно ответственное и достаточно непростое, особенно при сложных ее конфигурациях. Разумнее всего будет доверить это дело профессионалам, которое владеют методикой проведения необходимых расчетов и соответствующим программным обеспечение для этого. Однако, владельцу дома тоже могут быть интересны некоторые теоретические моменты. Например, немаловажно знать, как рассчитать угол наклона крыши самостоятельно, хотя бы приблизительно — для начала.

Это даст возможность сразу прикинуть возможность реализации своих «авторских прикидок» — по соответствию задуманного реальным условиям региона, по «архитектуре» самой крыши, по планируемому кровельному материалу, по использованию чердачного помещения. В определенной степени рассчитанный угол ската кровли поможет провести предварительный подсчет параметров и количества пиломатериалов для стропильной системы, общей площади кровельного покрытия.

В каких величинах удобнее измерять угол ската крыши?

Казалось бы – совершенно излишний вопрос, так как все со школьной скамьи знают, что угол измеряется в градусах. Но ясность здесь все же нужна, потому что и в технической литературе, и в справочных таблицах, и в привычном обиходе некоторых опытных мастеров нередко встречаются и иные единицы измерения – проценты или же относительные соотношения сторон.

И еще одно необходимое уточнение — что принимается за угол наклона крыши?

Что же понимается под углом наклона крыши?

Угол наклона – это угол, образованный пересечением двух плоскостей: горизонтальной и плоскостью ската кровли. На рисунке он показан буквой греческого алфавита α.

Интересующие нас острые углы (тупоугольных скатов не может быть просто по определению), лежит в диапазоне от 0 до 90°. Скаты круче 50 ÷ 60 ° в «чистом» виде встречаются чрезвычайно редко и то, как правило, для декоративного оформления крыш – при строительстве остроконечных башенок в готическом стиле. Однако есть и исключение – такими крутыми могут быть скаты нижнего ряда стропил крыши мансардного типа.

Нижние стропила крыши мансардного типа могут располагаться под очень большим углом

И все же чаще всего приходится иметь дело со скатами, лежащим в диапазоне от 0 до 45°

С градусами понятно – все, наверное, представляют транспортир с его делениями. А ка быть с другими единицами измерения?

Тоже ничего сложного.

Относительное соотношение сторон – это максимально упрощенная дробь, показывающая отношение высоты подъёма ската (на рисунке выше обозначена латинской Н) к проекции ската крыши на горизонтальную плоскость (на схеме – L).

L – это может быть, в зависимости от конструкции крыши, половина пролета (при симметричной двускатной крыше), пролет полностью (если крыша односкатная), либо, при сложных конфигурациях кровли, действительно линейный участок, определяемый проведенной к горизонтальной плоскости проекцией. Например, на схеме мансардной крыши такой участок хорошо показан – по горизонтальной балке от самого угла до вертикальной стойки, проходящей от верхней точки нижнего стропила.

Угол уклона так и записывается, дробью, например «1 : 3».

Однако, на практике нередко случается так, что использовать величину угла уклона в таком представлении будет чрезвычайно неудобен, если, скажем, числа в дроби получаются некруглые и несокращаемые. Например, мало что скажет неопытному строителю соотношение 3 : 11. На этот случай есть возможность воспользоваться еще одной величиной измерения уклона крыши – процентами.

Находится эта величина чрезвычайно просто – необходимо просто найти результат деления уже упомянутой дроби, а затем умножить его на 100. Например,  в приведенном выше примере  3 : 11

3 : 11 = 0,2727 × 100 = 27,27 %

Итак, получена величина уклона ската кровли, выраженная в процентах.

А что делать, если требуется перейти от градусов к процентам или наоборот?

Можно запомнить такое соотношение. 100 % — это угол 45 градусов, когда катеты прямоугольного треугольника равны между собой, то есть в нашем случае высота ската равна длине его горизонтальной проекции.

В таком случае, 45° / 100 = 0,45° = 27´. Один процент уклона равен 27 угловым минутам.

Если подойти с другой стороны, то 100 / 45° = 2,22 %. То есть получаем, что один градус – это 2, 22% уклона.

Для простоты перевода величин из одних в другие можно воспользоваться таблицей:

Значение в градусахЗначение в  %Значение в градусахЗначение в  %Значение в градусахЗначение в  %
 1°2,22% 16°35,55% 31°68,88%
 2°4,44% 17°37,77% 32°71,11%
 3°6,66% 18°40,00% 33°73,33%
 4°8,88% 19°42,22% 34°75,55%
 5°11,11% 20°44,44% 35°77,77%
 6°13,33% 21°46,66% 36°80,00%
 7°15,55% 22°48,88% 37°82,22%
 8°17,77% 23°51,11% 38°84,44%
 9°20,00% 24°53,33% 39°86,66%
 10°22,22% 25°55,55% 40°88,88%
 11°24,44% 26°57,77% 41°91,11%
 12°26,66% 27°60,00% 42°93,33%
 13°28,88% 28°62,22% 43°95,55%
 14°31,11% 29°64,44% 44°97,77%
 15°33,33% 30°66,66% 45°100,00%

Для наглядности будет полезным привести графическую схему, которая очень доступно показывает взаимосвязь всех упомянутых линейных параметров с углом ската и величинами его измерения.

Схема А. Взаимозависимость единиц измерения угла наклона крыши и допустимые типы кровли

К этому рисунку еще предстоит вернуться, когда будут рассматриваться виды кровельных покрытий.

Еще проще будет рассчитать крутизну и угол наклона ската. если воспользоваться встроенным калькулятором, размещенным ниже:

Калькулятор расчета крутизны ската по известному значению высоты конька
Перейти к расчётам

Зависимость типа кровельного покрытия от крутизны ската

Планируя постройку собственного дома, хозяин участка наверняка уже проводит «прикидку» и своей голове, и с членами семьи – как будет выглядеть их будущее жилье. Кровля в этом вопросе, безусловно, занимает одно из первостепенных значений. И вот здесь необходимо учитывать то, что далеко не всякий кровельный материал может использоваться на различных по крутизне скатах крыш. Чтобы не возникало недоразумений позднее, необходим заранее предусматривать эту взаимосвязь.

Диаграмма распределения крыш по крутизне ската

Крыши по углу наклона ската можно условно разделит на плоские (уклон до 5°), с малым уклоном (от 6 до 30°) и крутоуклонные, соответственно, с углом ската более 30°.

У каждого из типов крыш есть свои достоинства и недостатки. Например, плоские крыши имеют минимальную площадь, но потребуют особых мер гидроизоляции. На крутых крышах не задерживаются снежные массы, однако они больше подвержены ветровой нагрузке из-за своей «парусности». Так и кровельный материал – в силу собственных технологических или эксплуатационных особенностей имеет определенные ограничения на применения с разными уклонами скатов.

Обратимся к уже рассматриваемому ранее рисунку (схема A). Черными кружками с дугообразными стрелками и синими цифрами обозначены области применения различных кровельных покрытий (острие стрелки указывает на минимально допустимое значение крутизны ската):

1 – это дранка, щепа, натуральный гонт. В этой же области лежит и применение до сих пор используемых в южных краях камышовых кровель.

2 – натуральное штучное черепичное покрытие, битумно-полимерные плитки, сланцевые плитки.

3 – рулонные материалы на битумной основе, не менее четырёх слоев, с внешней гравийной посыпкой, утопленной в слой расплавленной мастики.

4 – аналогично пункту 3, но для надёжности кровли достаточно трех слоев рулонного материала.

5 – аналогичные вышеописанным рулонные материалы (не менее трех слоев), но без наружной защитной гравийной посыпки.

6 – рулонные кровельные материалы, наклеиваемые на горячую мастику не менее, чем в два слоя. Металлочерепица, профнастил.

7 – волнистые асбестоцементные листы (шифер) унифицированного профиля.

8 – черепичное глиняное покрытие

9 – асбестоцементные листы усиленного профиля.

10 – кровельная листовая сталь с развальцовкой соединений.

11 – шиферное покрытие обычного профиля.

Таким образом, если есть желание покрыть крышу кровельным материалом определенного типа, угол уклона ската должен планироваться в указанных рамках.

Зависимость высоты конька от угла наклона крыши

Для тех читателей, которые хорошо помнят курс тригонометрии средней школы, этот раздел может показаться неинтересным. Они могут сразу его пропустить и перейти дальше. А вот подзабывшим это нужно освежить знания о взаимозависимости углов и сторон в прямоугольном треугольнике.

Для чего это надо? В рассматриваемом случае возведения крыши всегда в расчетах отталкиваются от прямоугольного треугольника. Два его катета – это длина проекции ската на горизонтальную плоскость (длина пролета, половины пролета и т.п. – в зависимости от типа крыши) и высота ската в высшей точке (на коньке или при переходе на верхние стропила – при расчете нижних стропил мансардной крыши). Понятно, что постоянная величина здесь одна – это длина пролета. А вот высоту можно изменять, варьируя угол наклона крыши.

В таблице приведены две основные зависимости, выраженные через тангенс и синус угла наклона ската. Существуют и иные зависимости (через косинус или котангенс) но в данном случае нам достаточно этих двух тригонометрических функций.

Графическая схемаОсновные тригонометрические соотношения
Н - высота конька
S - длина ската крыши
L - половина длины пролета (при симметричной двускатной крыше) или длина пролета (при односкатной крыше)
α - угол ската крыши
tg α = H / LН = L × tg α
sin α = H / SS = H / sin α

Зная эти тригонометрические тождества, можно решить практически все задачи по предварительному проектированию стропильной конструкции.

Для наглядности — треугольник в приложении к крыше дома

Так, если необходимо «плясать» от четко установленной высоты подъёма конька, то отношением tg α = H / L несложно будет определить угол.

По полученному делением числу в таблице тангенсов находят угол в градусах. Тригонометрические функции часто бывают заложены в инженерные калькуляторы, они есть в обязательном порядке в таблицах Exel (для тех, кто умеет работать с этим удобным приложением. Правда, там расчет ведется не в градусах, а в радианах). Но чтобы нашему читателю не приходилось отвлекаться на поиски нужных таблиц, приведем значение тангенсов в диапазоне от 1 до 80°.

УголЗначение тангенсаУголЗначение тангенсаУголЗначение тангенсаУголЗначение тангенса
tg(1°)0.01746tg(21°)0.38386tg(41°)0.86929tg(61°)1.80405
tg(2°)0.03492tg(22°)0.40403tg(42°)0.9004tg(62°)1.88073
tg(3°)0.05241tg(23°)0.42447tg(43°)0.93252tg(63°)1.96261
tg(4°)0.06993tg(24°)0.44523tg(44°)0.96569tg(64°)2.0503
tg(5°)0.08749tg(25°)0.46631tg(45°)1tg(65°)2.14451
tg(6°)0.1051tg(26°)0.48773tg(46°)1.03553tg(66°)2.24604
tg(7°)0.12278tg(27°)0.50953tg(47°)1.07237tg(67°)2.35585
tg(8°)0.14054tg(28°)0.53171tg(48°)1.11061tg(68°)2.47509
tg(9°)0.15838tg(29°)0.55431tg(49°)1.15037tg(69°)2.60509
tg(10°)0.17633tg(30°)0.57735tg(50°)1.19175tg(70°)2.74748
tg(11°)0.19438tg(31°)0.60086tg(51°)1.2349tg(71°)2.90421
tg(12°)0.21256tg(32°)0.62487tg(52°)1.27994tg(72°)3.07768
tg(13°)0.23087tg(33°)0.64941tg(53°)1.32704tg(73°)3.27085
tg(14°)0.24933tg(34°)0.67451tg(54°)1.37638tg(74°)3.48741
tg(15°)0.26795tg(35°)0.70021tg(55°)1.42815tg(75°)3.73205
tg(16°)0.28675tg(36°)0.72654tg(56°)1.48256tg(76°)4.01078
tg(17°)0.30573tg(37°)0.75355tg(57°)1.53986tg(77°)4.33148
tg(18°)0.32492tg(38°)0.78129tg(58°)1.60033tg(78°)4.70463
tg(19°)0.34433tg(39°)0.80978tg(59°)1.66428tg(79°)5.14455
tg(20°)0.36397tg(40°)0.8391tg(60°)1.73205tg(80°)5.67128

В случае, наоборот, когда за основу берется угол наклона кровли, высота расположения конька определяется по обратной формуле:

H = L × tg α

Теперь, имея значения двух катетов и угла наклона кровли, очень просто вычислить и требуемую длину стропила от конька до карнизного свеса. Можно применить теорему Пифагора

S = √ (L² + H²)

Или же, что, наверное, проще, так как уже известна величина угла, применить тригонометрическую зависимость:

S = H / sin α

Значение синусов углов — в таблице ниже.

УголЗначение синусаУголЗначение синусаУголЗначение синусаУголЗначение синуса
sin(1°)0.017452 sin(21°)0.358368sin(41°)0.656059sin(61°)0.87462
sin(2°)0.034899sin(22°)0.374607sin(42°)0.669131sin(62°)0.882948
sin(3°)0.052336sin(23°)0.390731sin(43°)0.681998sin(63°)0.891007
sin(4°)0.069756sin(24°)0.406737sin(44°)0.694658sin(64°)0.898794
sin(5°)0.087156sin(25°)0.422618sin(45°)0.707107sin(65°)0.906308
sin(6°)0.104528sin(26°)0.438371sin(46°)0.71934sin(66°)0.913545
sin(7°)0.121869sin(27°)0.45399sin(47°)0.731354sin(67°)0.920505
sin(8°)0.139173sin(28°)0.469472sin(48°)0.743145sin(68°)0.927184
sin(9°)0.156434sin(29°)0.48481sin(49°)0.75471sin(69°)0.93358
sin(10°)0.173648sin(30°)0.5sin(50°)0.766044sin(70°)0.939693
sin(11°)0.190809sin(31°)0.515038sin(51°)0.777146sin(71°)0.945519
sin(12°)0.207912sin(32°)0.529919sin(52°)0.788011sin(72°)0.951057
sin(13°)0.224951sin(33°)0.544639sin(53°)0.798636sin(73°)0.956305
sin(14°)0.241922sin(34°)0.559193sin(54°)0.809017sin(74°)0.961262
sin(15°)0.258819sin(35°)0.573576sin(55°)0.819152sin(75°)0.965926
sin(16°)0.275637sin(36°)0.587785sin(56°)0.829038sin(76°)0.970296
sin(17°)0.292372sin(37°)0.601815sin(57°)0.838671sin(77°)0.97437
sin(18°)0.309017sin(38°)0.615661sin(58°)0.848048sin(78°)0.978148
sin(19°)0.325568sin(39°)0.62932sin(59°)0.857167sin(79°)0.981627
sin(20°)0.34202sin(40°)0.642788sin(60°)0.866025sin(80°)0.984808

Для тех же читателей, кто просто не хочет погружаться в самостоятельные тригонометрические расчеты, рекомендуем встроенный калькулятор, который быстро и точно определит длину ската кровли (без учета карнизного свеса) по имеющимся значениям высоты конька и длины горизонтальной проекции ската.

Калькулятор расчета длины ската кровли по известному значению высоты конька

Умелое использование тригонометрических формул позволяет, при нормальном пространственном воображении и при умении выполнять несложные чертежи, провести расчеты и более сложным по конструкции крыш.

Опираясь на базовые соотношения, несложно разделить на треугольники и рассчитать вальмовую крышу

Например, даже кажущуюся такой «навороченной» вальмовую или мансардную крышу можно разбить на совокупности треугольников, а затем последовательно просчитать все необходимые размеры.

Зависимость размеров помещения мансарды от угла наклона скатов крыши

Если хозяевами будущего дома планируется использовать чердак в качестве функционального помещения, иначе говоря – сделать мансарду, то определение угла ската крыши приобретает вполне прикладное значение.

Чем больше угол уклона — тем просторнее мансарда

Много объяснять здесь ничего не надо – приведённая схема наглядно показывает, что чем меньше угол наклона, тем теснее свободное пространство в чердачном помещении.

Чтобы стало несколько понятнее, лучше выполнить подобную схему в определенном масштабе. Вот, например, как будет выглядеть мансардное помещение в доме с шириной фронтонной части 10 метров. Следует учитывать, что высота потолка никак не может быть ниже 2 метров. (Откровенно говоря, и двух метров маловато для жилого помещения– потолок будет неизбежно «давить» на человека. Обычно исходят из высоты хотя-бы 2.5 метра).

Для образца — масштабированная схема мансарды

Можно привести уже подсчитанные средние значения получаемой в мансарде комнаты, в зависимости от угла наклона обычной двускатной крыши. Кроме того, в таблице приведены величины длины стропил и площади кровельного материала с учетом 0,5 метров карнизного свеса кровли.

Угол ската крышиВысота конькаДлина скатаПолезная площадь мансардного помещения на 1 метр длины здания (при высоте потолка 2 м)Площадь кровельного покрытия на 1 метр длины здания
201.825.32нет11.64
252.335.520.9212.03
302.895.772.6112.55
353.506.103.8013.21
404.206.534.7514.05
455.007.075.5215.14
505.967.786.1616.56

Итак, чем круче наклон скатов, тем просторнее помещение. Однако, это сразу отзывается резким увеличением высоты стропильной конструкции, возрастанием размеров, а стало быть – и массы деталей для ее монтажа. Гораздо больше потребуется и кровельного материала – площадь покрытия также быстро растет. Плюс к этому, нельзя забывать и о возрастании эффекта «парусности» — большей подверженности ветровой нагрузке. Видам внешних нагрузок будет посвящена последняя глава настоящей публикации.

Для сравнения — крыша мансардного типа дает выигрыш по полезному пространству даже при меньшей высоте

Чтобы в определенной степени нивелировать подобные негативные последствия, проектировщики и строители часто применяют особую конструкцию мансардной крыши – о ней уже упоминалось в настоящей статье. Она сложнее в расчетах и изготовлении, но дает существенный выигрыш в получаемой полезной площади мансардного помещения с уменьшением общей высоты здания.

Зависимость величины внешних нагрузок от угла наклона крыши

Еще одно важнейшее прикладное применение рассчитанного значения угла наклона кровли – это определение степени его влияния на уровень внешних нагрузок, выпадающих на конструкцию крыши.

Здесь прослеживается интересная взаимосвязь. Можно заранее рассчитать все параметры – углы и линейные размеры, но всегда в итоге приходят к деталировке. То есть необходимо определить, из какого материала будут изготавливаться детали и узлы стропильной системы, какова должна быть их площадь сечения, шаг расположения, максимальная длина между соседними точками опоры, способы крепления элементов между собой и к несущим стенам здания и многое другое.

Вот здесь на первый план выходят нагрузки, которые испытывает конструкция крыши. Помимо собственного веса, огромное значение имеют внешние воздействия. Если не брать в расчет несвойственные для наших краев сейсмические нагрузки, то главным образом надо сосредоточится на снеговой и ветровой. Величина обеих – напрямую связана с углом расположения кровли к горизонту.

Снеговая нагрузка

Понятно, что на огромной территории Российской Федерации среднестатистическое количество выпадаемых в виде снега осадков существенно различается по регионам. По результатам многолетних наблюдений и вычислений, составлена карта территории страны, на которой указаны восемь различных зон по уровню снеговой нагрузки.

Карта распределения зон на территории РФ по снеговой нагрузке

Восьмая, последняя зона – это некоторые малозаселенные районы Дальнего Востока, и ее можно особо не рассматривать. Значения же для других зон – указаны в таблице

Зональное распределение территории РФ по среднему значению снеговой нагрузкиЗначение в кПаЗначение в кг/м²
I0.8 кПа80 кг/м²
II1.2 кПа120 кг/м²
III1.8 кПа180 кг/м²
IV2.4 кПа240 кг/м²
V3.2 кПа320 кг/м²
VI4.0 кПа400 кг/м²
VII4.8 кПа480 кг/м²

Теперь, чтобы рассчитать конкретную нагрузку для планируемого здания, необходимо воспользоваться формулой:

Рсн = Рсн.т × μ

Рсн.т – значение, которое мы нашли с помощью карты и таблицы;

Μ – поправочный коэффициент, который зависит от угла ската α

  • при α от 0 до 25° — μ=1
  • при α более 25 и до 60° — μ=0,7
  • при α более 60° снеговую нагрузку в расчет не принимают, так как снег не должен удерживаться на плоскости скатов кровли.

Например, дом возводится в Башкирии. Планируемая скатов его крыши – 35°.

Находим по таблице – зона V, табличное значение — Рсн.т = 3,2 кПа

Находим итоговое значение Рсн = 3.2 × 0,7 = 2,24 кПа

(если значение нужно в килограммах на квадратный метр, то используется соотношение

1 кПа ≈ 100 кг/м²

В нашем случае получается 224 кг/м².

Ветровая нагрузка

С ветровой нагрузкой все обстоит намного сложнее. Дело в том, что она может быть разнонаправленной – ветер способен оказывать давление на крышу, прижимая ее к основанию, но вместе с тем возникают аэродинамические «подъемные» силы, стремящиеся оторвать кровлю от стен.

Кроме того, ветровая нагрузка воздействует на разные участки крыши неравномерно, поэтому знать только среднестатистический уровень ветровой нагрузки – недостаточно. В расчет принимаются господствующие направления ветров в данной местности («роза ветров»), степень насыщенности участка местности препятствиями для распространения ветра, высота здания и окружающих его строений, другие критерии.

Примерный порядок подсчета ветровой нагрузки выглядит следующим образом.

В первую очередь, по аналогии с ранее проведёнными расчетами, на карте определяется регион РФ и соответствующая ему зона.

Распределение зон на территории РФ по уровню ветрового давления

Далее, по таблице можно определить среднее для конкретного региона значение ветрового давления Рвт

Региональное распределение территории РФ по уровню средней ветровой нагрузкиIаIIIIIIIVVVIVII
Табличное значение ветрового давления, кг/м ² (Рв)243242536784100120

Далее расчет проводится по следующей формуле:

Рв = Рвт × k × c

Рвт – табличное значение ветрового давления

k – коэффициент, учитывающий высоту здания и характер местности вокруг него. Определяют его по таблице:

Высота возводимого здания (сооружения) (z)Зона АЗона БЗона В
не более 5 м0.750.50.4
от 5 до 10 м1.00.650.4
от 10 до 20 м1.250.850.55
от 20 до 40 м1.51.10.8

В таблице указаны три различные зоны:

  • Зона «А» — открытая «голая» местность, например, степь, пустыня, тундра или лесотундра, полностью открытые ветровому воздействию побережья морей и океанов, крупных озер, рек, водохранилищ.
  • Зона «Б» — территории жилых поселков, небольших городов, лесистые и пересеченные участки местности, с препятствиями для ветра, естественными или искусственными, высотой порядка 10 метров.
  • Зона «В» — территории крупных городов с плотной застройкой, со средней высотой зданий 25 метров и выше.

Дом считается соответствующим именно этой зоне, если указанные характерные особенности расположены в радиусе не менее, чем высота здания h, умноженная на 30 (например, для дома 12 м радиус зоны должен быть не мене 360 м). При высоте здания выше 60 м принимается окружность радиусом 2000 м.

c – а вот это – тот самый коэффициент, который и зависит от направления ветра на здание и от угла наклона крыши.

Как уже упоминалось, в зависимости от направления воздействия и особенностей крыши ветер может давать разнонаправленные векторы нагрузки. На схеме ниже приведены зоны ветрового воздействия, на которые обычно делится площадь крыши.

Распределение крыши здания на зоны при подсчете ветровой нагрузки

Обратите внимание – фигурирует промежуточная вспомогательная величина е. Ее принимают равной либо 2 × h, либо b, в зависимости от направления ветра. В любом случае, из двух значений берут то, что будет меньше.

Коэффициент с для каждой из зон берут из таблиц, в который учтен угол уклона кровли. Если для одного участка предусмотрены и положительное и отрицательное значения коэффициента, то проводятся оба вычисления, а затем данные суммируются.

Таблица коэффициента «с» для ветра, направленного в скат кровли

Угол ската кровли ( α)FGHIJ
15 °- 0,9-0.8- 0.3-0.4-1.0
0.20.20.2
30 °-0.5-0.5-0.2-0.4-0.5
0.70.70.4
45 °0.70.70.6-0.2-0.3
60 °0.70.70.7-0.2-0.3
75 °0.80.80.8-0.2-0.3

Таблица коэффициента «с» для ветра, направленного во фронтонную часть

Угол ската кровли ( α)FGHI
0 °-1.8-1.3-0.7-0.5
15 °-1.3-1.3-0.6-0.5
30 °-1.1-1.4-0.8-0.5
45 °-1.1-1.4-0.9-0.5
60 °-1.1-1.2-0.8-0.5
75 °-1.1-1.2-0.8-0.5

Вот теперь то, подсчитав ветровую нагрузку, можно будет определить суммарное внешнее силовое воздействие для каждого участка крыши.

Рсум = Рсн + Рв

Полученное значение становится исходной величиной для определения параметров стропильной системы. В частности, в таблице, приведенной ниже, можно найти значения допустимой свободной длины стропил между точками опоры, в зависимости от сечения бруса, расстояния между стропилами, сорта материала (древесины хвойных пород) и, соответственно, уровня суммарной ветровой и снежной нагрузки.

Сорт древесиныСечение стропил (мм) Расстояние между соседними стропилами (мм)
300400600300400600
суммарная нагрузка (снеговая + ветровая)1.0 кПа1.5 кПа
Древесина высшего сорта40×893.222.922.552.812.552.23
40×1405.064.604.024.424.023.54
50×1846.656.055.285.815.284.61
50×2358.507.726.747.426.745.89
50×28610.349.408.219.038.217.17
I или II сорт40×893.112.832.472.722.472.16
40×1404.904.453.894.283.893.40
50×1846.445.855.115.625.114.41
50×2358.227.476.507.186.525.39
50×28610.009.067.408.747.666.25
III сорт40×893.062.782.312.672.391.95
40×1404.674.043.303.953.422.79
50×1845.684.924.024.804.163.40
50×2356.956.024.915.875.084.15
50×2868.066.986.706.815.904.82
суммарная нагрузка (снеговая + ветровая)2.0 кПа2.5 кПа
Древесина высшего сорта40×894.023.653.193.733.392.96
40×1405.284.804.194.904.453.89
50×1846.746.135.356.265.694.97
50×2358.217.466.527.626.925.90
50×2862.472.241.962.292.081.82
I или II сорт40×893.893.533.083.613.282.86
40×1405.114.643.894.744.313.52
50×1846.525.824.756.065.274.30
50×2357.806.765.527.066.114.99
50×2862.432.111.722.211.911.56
III сорт40×893.483.012.463.152.732.23
40×1404.233.672.993.833.322.71
50×1845.184.483.664.684.063.31
50×2356.015.204.255.434.713.84
50×2866.525.824.756.065.274.30

Понятно, что при расчете сечения стропил, шага их установки и длины пролета (расстояния межу точками опоры), берутся показатели суммарного внешнего давления для наиболее нагруженных участков кровли. Если посмотреть на схемы и значения коэффициентов таблицы, то это – G и Н.

Чтобы упростить посетителю сайта задачу по вычислению суммарной нагрузки, ниже размещен калькулятор, который рассчитает этот параметр именно для максимально нагруженных участков.

Калькулятор расчета суммарной, снеговой и ветровой нагрузки для определения необходимого сечения стропил
Перейти к расчётам

Итак, трудно преуменьшить значение правильного расчета угла наклона крыши, влияние этого параметра на целый ряд важнейших характеристик стропильной системы, да и всего здания в целом. Хотя проведение настоящих архитектурных расчетов, конечно, является в большей мере прерогативой специалистов, умение ориентироваться в основных понятиях и проводить несложные базовые вычисления – будет очень полезным для каждого грамотного владельца дома.

И в завершение статьи – видео-урок по расчету стропильной системы обычной двускатной крыши:

Видео: расчёт и монтаж двускатной стропильной системы

stroyday.ru

Измерение вертикальных углов

В геодезии используется два вида вертикальных углов: зенитные расстояния и углы наклона (рис. 15.14). Все теодолиты серии Т30 измеряют углы наклона.

 
Рис. 15.14 – Вертикальные углы: Z – зенитное расстояние; δ – угол наклона; HH – горизонтальная плоскость; ZZ – отвесная линия; VV – линия визирования

Углом наклона называется вертикальный угол, заключенный между линией визирования и ее проекцией на горизонтальную плоскость. Углы наклона принято обозначать греческими символами (дельта) или (ню).

Зенитным расстоянием называется вертикальный угол, заключенный между зенитным направлением отвесной линии, проходящей через точку стояния, и линией визирования. Зенитные расстояния принято обозначать латинским символом Z.

Угол наклона и зенитное расстояние для одного и того же направления визирования связаны между собой следующим соотношением

(4.5)

Углы наклона измеряются после завершения приемов по измерению горизонтальных углов и измеряются для каждой стороны отдельно.

Измерение углов наклона производят при двух положениях вертикального круга: при круге слева (КЛ) и круге справа (КП).

Существуют особенности измерения углов наклона в зависимости от вида выполняемых работ: 1 - прокладка теодолитного хода при съемке местности и сама съемка; 2 - решение инженерных задач.

При измерении углов наклона сторон в теодолитном ходе и при съемке местности желательно, чтобы линия визирования была параллельна линии, соединяющей две соседние точки стороны хода, для которой измеряется вертикальный угол. Это условие может быть обеспечено в том случае, если высота визирования будет равна высоте прибора над точкой стояния теодолита. Для этого сначала измеряют высоту прибора над точкой стояния, а затем устанавливают на другой точке стороны веху (рис. 13, а) и откладывают на ней высоту прибора (отмеряют на вехе расстояние численно равное высоте теодолита над точкой). Место на вехе, соответствующее высоте прибора, закрепляют какой-либо меткой, например, обвязывают вокруг вехи в этом месте яркую ленточку. В дальнейшем визирование зрительной трубой выполняется уже на эту метку, т.е. на высоту прибора.

При выполнении измерений в инженерных целях визирование выполняют на специально установленные либо закрепленные на объекте визирные марки (рис. 13, б ).

Принята следующая методика измерения вертикальных углов.

1. При положении вертикального круга КЛ зрительная труба теодолита наводится на выбранную точку, после чего зажимают закрепительные винты алидады и трубы и более точная наводка производится наводящими винтами.

2. Проверяют положение пузырька уровня на установочном уровне: перед взятием отсчета по вертикальному кругу пузырек уровня должен находиться в нуль-пункте шкалы уровня, т.е. посередине уровня. Если пузырек уровня находится не в нуль-пункте, то одним из подъемных винтов подставки теодолита, находящимся ближе всего к направлению визирования, пузырек уровня устанавливают на середину.

3. Производят отсчет по вертикальному кругу (таблица 2, позиция ).

4. Зрительную трубу переводят через зенит и при положении вертикального круга КП выполняются действия, описанные в п.п. 1-3. При этом берется отсчет (таблица 2, позиция ).

5. Вычисляется место нуля (таблица 2, позиция 3).

6. Вычисляется угол наклона (таблица 2, позиция ).

Вычисление угла наклона производится обязательно по двум формулам: один раз, через КЛ - это основная формула, и второй раз - через КП - для контроля. Это объясняется тем, что значение не контролируется. Поэтому, неправильно вычислив место нуля, будет неправильно вычислен и угол наклона. При вычислении угла наклона по двум формулам неправильно вычисленное значение места нуля будет тут же обнаружено.

После измерения вертикального угла на заднюю точку в таком же порядке измеряют вертикальный угол на переднюю точку (таблица 2, позиции ).

Формулы для вычисления угла наклона для разных теодолитов могут быть разными. Это связано с особенностями оцифровки лимба вертикального круга, а также самого устройства вертикального круга и отсчитывания по нему.

В теодолите Т30 деления вертикального круга подписаны против хода часовой стрелки, а отсчитывание производится по одной стороне круга. Формулы для вычисления значения угла наклона и место нуля для теодолита Т30 имеют вид:

, (4.6)

, (4.7)

, (4.8)

. (4.9)

При вычислении по формулам (5)-(8) надо к значениям , и , меньшим , прибавить

Для теодолита 2Т30 угол наклона и место нуля вычисляется по формулам:

, (4.10)

, (4.11)

, (4.12)

. (4.13)

В теодолите 2Т30М вычисление угла наклона и места нуля выполняется по формулам, аналогичным теодолиту Т30, т.е. по формулам (5)-(8).

Таблица 2. Журнал измерения вертикальных углов в теодолитном ходе

Дата: ____________ Объект: ______________________
Теодолит: _______ № _______ Наблюдатель: _________________
Видимость: _______________ Вычислитель: _________________
Точка Круг Отсчет по ВК Место нуля МО Угол наклона
Стоя-ния Визиро-вания КЛ КП ° ° °
    КЛ (1)     (3)     (4)    
КП (2)    
    КЛ (5)     (7)     (8)    
КП (6)    
КЛ
КП
  КЛ                  
КП      
Предыдущая28293031323334353637383940414243Следующая

Дата добавления: 2015-08-14; просмотров: 1956; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

ПОСМОТРЕТЬ ЕЩЕ:

helpiks.org


Смотрите также