Comment calculer indépendamment l'angle optimal d'inclinaison du toit d'une maison privée

L'angle d'inclinaison du toit est le paramètre le plus important lors de la construction d'un système de chevrons et du calcul de la consommation de matériaux de toiture pour une maison privée. La conception de toiture est un événement très responsable qui doit être confié exclusivement à des professionnels autorisés à effectuer de tels travaux. Cependant, dans certains cas, tous les calculs préliminaires peuvent être effectués de manière indépendante, au moins afin d'avoir une idée de la quantité de matériau attendue et de la possibilité de mettre en œuvre vos idées architecturales. À partir de cette publication, vous découvrirez de quoi cela dépend et comment calculer vous-même l'angle d'inclinaison du toit, sans recourir aux services de spécialistes coûteux.

Ce qui affecte la pente du toit

Lors de la construction automatique d'une charpente de toit, la plupart des développeurs sont guidés par sa conception et le but de l'espace sur le toit, ce qui est fondamentalement faux. La charge de neige n'affecte pratiquement pas le cadre des toits raides, ce qui signifie que, purement théoriquement, il est possible d'économiser sur la section et l'inclinaison des chevrons. Cependant, le vent a le plus grand effet sur les toits à fortes pentes en raison de leur grande dérive, qui nécessite déjà dans la pratique la création d'un système de chevrons solides.

Tout cela ne signifie pas du tout que les toits peu profonds sont meilleurs. Sur les toits à faible pente, la neige persistera plus longtemps, ce qui crée une charge impressionnante sur le système de chevrons. De plus, l'angle de la pente du toit affecte les dimensions du grenier. Plus le toit est raide, plus le promoteur a de possibilités d'aménager un grenier résidentiel. Cependant, il ne faut pas oublier le coût élevé des structures à fortes pentes, en particulier par rapport aux toits plats. Pour économiser le volume du grenier sans augmenter la hauteur de la crête, la création d'un toit en pente aidera.

En plus des charges de neige et de vent, le poids du gâteau de toiture ainsi que le poids du système de chevrons affectent également le cadre. Si des matériaux d'isolation thermique sont utilisés dans le toit, leur poids est pris en compte lors de la détermination de l'angle optimal du toit.

Comment l'angle d'inclinaison du toit est-il mesuré?

Tout d'abord, vous devez clarifier le concept même de l'angle d'inclinaison. Cette valeur correspond à l'angle formé lorsque le plan horizontal (origine) croise le plan du toit. La "pose" n'est rien de plus qu'une projection de la pente du toit dans un plan horizontal.

Les livres de référence et les tableaux spécialisés utilisent les pourcentages comme unité pour mesurer l'angle d'inclinaison du toit. La pente du toit en pourcentage indique le rapport entre la hauteur du toit (H) et la fondation (L).

Dans les toits à pignon (L), il y a une valeur égale à la longueur de la moitié de la portée. L dans les toits en pente est égal à la longueur de portée.

Règles de calcul de l'angle d'inclinaison du toit

Disons L = 3 m et H = 1 m. Dans ce cas, le rapport ressemblera à H sur L ou 1: 3. Ceci est l'exemple le plus simple, montrant le grand inconvénient de déterminer l'angle de pente de cette manière.

Pour la simplicité des calculs, une formule spéciale pour calculer l'angle d'inclinaison du toit est utilisée, qui ressemble à ceci.

I = H / L où:

• I est la pente de la pente;
• H - la hauteur de l'élévation du toit;
• L est la valeur de positionnement.

Utilisons les données de l'exemple ci-dessus. L = 3 m et H = 1 m. Ensuite, la formule de calcul ressemble à I = 1/3 = 0,33.Maintenant, pour convertir la tangente d'un angle aigu en pourcentage, vous devez multiplier la valeur résultante par 100. Sur cette base, nous obtenons: 0,33 x 100 = 33%

Comment déterminer l'angle d'inclinaison du toit en degrés? Il existe deux façons simples de convertir des pourcentages en degrés:

• utiliser un convertisseur en ligne;
• utiliser les tableaux publiés dans la littérature de référence spécialisée.

La première méthode est assez simple, mais nécessite une connexion Internet. Le réseau contient un grand nombre de ressources qui offrent la possibilité d'utiliser un convertisseur en ligne.

Les tableaux de pente de toit en degrés et pourcentages sont plus difficiles à trouver, mais plus faciles à utiliser. Nous publions un tableau du rapport pourcentage-degré.

Déterminer l'angle minimal de pente du toit en fonction du matériau de toiture

En fonction de la pente des pentes, tous les toits sont classiquement divisés en quatre types:

1. Haut, avec une pente de 45 à 60 °.
2. En pente, avec une pente de toit de 30 à 45 °.
3. Doux. L'angle d'inclinaison des pentes dans de telles structures varie de 10 à 30 °.
4. Appartement avec une pente jusqu'à 10 °.

À l'approche de la construction d'un toit, le promoteur envisage d'utiliser un certain matériau de toiture. Il convient de garder à l'esprit que tous les matériaux ne peuvent pas être utilisés sur des toits avec des pentes différentes.

Ensuite, considérez la relation entre les matériaux de toiture les plus courants et l'angle d'inclinaison de toit minimum autorisé:

1. Ardoise en amiante-ciment - 9 ° ou 16%. Le rapport entre la hauteur du toit et la pose est de 1: 6.
2. Ondulin - 5 °. Le rapport hauteur / largeur est de 1:11.
3. L'angle minimum d'inclinaison d'un toit métallique à une seule pente est de 14 °.
4. Carreaux de céramique - 11 °. Le rapport est de 1: 6.
5. Carreaux ciment-sable - 34 ° ou 67%. Le rapport entre la hauteur du toit et la pose est de 1: 1,5.
6. Bardeaux bitumineux - 11 °. Rapport d'aspect 1: 5.
7. Carton ondulé - 12 ° Pour une pente plus faible, il est nécessaire de traiter les joints avec un agent d'étanchéité.
8. Les tôles galvanisées et en acier nécessitent une pente minimale de 17 °.
9. Matériaux bitumineux laminés - 3 °.
10. Le toit soudé peut être utilisé comme revêtement de toit avec une pente de 15%.

Dans la conception des toits, il y a un concept - l'angle maximal d'inclinaison des pentes. Cette valeur est critique pour l'utilisation d'un matériau particulier. La figure ci-dessous montre les angles d'inclinaison minimum et maximum du toit pour certains matériaux de toiture courants. De plus, la dernière colonne contient des données sur la pente de la pente la plus souvent utilisée pour ces matériaux par les promoteurs nationaux.

Comme vous pouvez le voir dans le tableau ci-dessus, il existe un écart très important entre l'angle d'inclinaison minimum et maximum du toit.

Lorsque vous choisissez une pente dans la plage de valeurs acceptables, vous devez être guidé uniquement par des considérations esthétiques et la consommation de matériaux.

Charges de neige et de vent

Lors de la conception d'un toit, les charges de neige et de vent sur le système de chevrons sont toujours prises en compte. Plus les pentes sont raides, moins il y aura de neige.

Pour calculer correctement la résistance structurelle requise, un facteur de correction est introduit:

1. Pour les toits avec une pente inférieure à 25 °, un facteur de 1 est appliqué.
2. Les structures de toit avec des rampes de 25 à 60 ° nécessitent un facteur de 0,7.
3. Les toits réalisés avec un angle de pente supérieur à 60 ° ne nécessitent pas l'utilisation d'un coefficient, car la neige ne s'y attarde pratiquement pas.

Pour simplifier les calculs, des cartes sont utilisées dans lesquelles les valeurs moyennes de la charge de neige dans les régions de la Fédération de Russie sont indiquées.

Exemples de calcul

Les règles de calcul sont simples: on trouve notre région, on détermine la charge de neige, surlignée dans notre propre couleur, on prend en compte la première valeur, on multiplie par le facteur de correction basé sur l'angle supposé de la pente du toit. À titre d'exemple illustratif, calculons la charge de neige pour le toit d'une maison à Norilsk avec un angle de pente de 35 °. Donc, 560 kg / m² multipliez par un facteur de 0,7.On obtient une charge de neige pour une région donnée et une structure de toit spécifique 392 kg / m².

Pour déterminer les charges de vent, des cartes sont également utilisées, dans lesquelles les valeurs calculées des charges de vent par région sont marquées.

En outre, les calculs doivent prendre en compte:

1. La rose des vents, et plus précisément - l'emplacement de la maison sur le sol et par rapport aux autres bâtiments.
2. La hauteur du bâtiment.

Selon le type d'emplacement de la maison au sol, tous les bâtiments peuvent être divisés en trois groupes:

1. A - bâtiments situés dans une zone ouverte.
2. B - Bâtiments situés dans des agglomérations avec une barrière contre le vent ne dépassant pas 10 m.
3. B - bâtiments situés dans des colonies avec un pare-vent de 25 m.

En fonction de la zone d'implantation et de la hauteur du bâtiment, lors de la conception du toit, des facteurs de correction sont introduits en tenant compte de la charge du vent. Tous les facteurs influençant la charge du vent sont résumés dans un tableau pour un calcul facile.

Par exemple: pour une maison à un étage à Norilsk, la charge de vent sera: 84 kg / m² multiplié par le facteur 0,5 correspondant à la zone «B», soit 42 kg / m².

De plus, les charges aérodynamiques affectant le système de chevrons et le matériau de la toiture sont prises en compte. Selon la direction du vent, la charge est classiquement divisée en zones, qui supposent différents facteurs de correction.

Pour garantir un facteur de sécurité, il est recommandé de prendre les valeurs des zones les plus chargées G et H.

Tutoriel vidéo sur la recherche de la hauteur et de la pente du toit