Рассчитывать горизонтальное перекрытие листов профнастила (нахлест) при известном угле наклона ската нет никакой необходимости. Оно зависит от наклона и строителям хорошо известно. Глубина вертикального перекрытия зависит не только от угла наклона, но и от марки профнастила, и может составлять 1 или 2 гофра.
Основных факторов, влияющих на выбор наклона крыши, 3: ветровая, снежная нагрузка и желание иметь крышу крутую и красивую, но по возможности дешевле.
Ветровые и снежные нагрузки зависят от района, где предполагают строить дом. Третий фактор действует одинаково в любой местности. С него и начнем.
Увеличение площади крыши от ее наклона
Поскольку с выбором материала вопрос решен, то и сравнивать его стоимость с другими видами покрытия нет необходимости. Покажем только, как изменяется площадь покрытия и, следовательно, требуемое количество профилированных листов в зависимости от угла наклона кровли. Это легко сделать на примере простой двухскатной конструкции крыши.
Для сравнения площадей остановимся на 3-х углах, по которым обычно указывают величину нахлеста (см. таблицу №1)
Таблица № 1. Как зависит горизонтальный нахлест профлиста от угла наклона.
| Угол наклона профнастила, градус | До 14 | 15-30 | 45 |
| Горизонтальный нахлест, мм | 200 и более | 150-200 | 100-150 |
| Увеличение площади кровли, % | 3 | 15 | 40 |
Примечания:
1.Увеличение площади в строке 3 указано по сравнению с горизонтальной кровлей.
2. Указанное в строке 3 значение справедливо для двухскатной крыши при условии, что длина листа накрывает полностью расстояние от конька и до свеса крыши.
Стандартная длина профлиста составляет 2-2,5 м. По спецзаказу можно приобрести профнастил с длиной листа от 0,5 до 12 м. Стандартный лист не обеспечит накрытие ската от конька до свеса. Поэтому, рассчитывая требуемое количество стандартных листов профнастила, необходимо учитывать и глубину нахлеста.
Дополнительные элементы, требуемые для профнастила
Чтобы было понятно насколько сложна конструкция крыши, на рис. 1 показаны элементы, которые нужны кровле из профлиста.
- Конек. Закрывает пространство, образующееся на стыке профнастила в верхней части. Коньковая планка закрывает также наружные углы на пересечении скатов. Для закрытия стыков, расположенных под углом к горизонту имеются отдельные элементы, называемые хребет. Необходимо предусмотреть и торцевую заглушку конька.
- Ендова, или разжелобок, вместе со специальными планками закрывают внутренние углы на пересечении скатов (конек навыворот).
- Края покрытия, выступающие над стеной, закрывают карнизными и фронтальными свесами. Для защиты выступающих деревянных элементов крыши (обрешетка, лобовая доска и др.) и отвода воды используют карнизную планку. Боковые стороны скатов защищают специальными планками, которые называют торцом.
- От порывов ветра торцы крыш защищают торцевыми планками; различные виды планок примыкания потребуются в местах соединения элементов, например с вентиляционными трубами.
Стандартная длина дополнительных элементов равна 2 м. Для определения необходимого количества элементов следует вначале рассчитать общую длину перекрываемых ими участков и учесть нахлест. Для накрытия внешних углов он составляет 10-20 см, для ендовы ‑ 30 см. Целесообразно рассчитать, хотя бы приблизительно количество крепежа. На 1 м2 кровли приходится примерно 6-7 оцинкованных саморезов со специальными резиновыми прокладками для защиты от проникновения влаги.
Влияние снега на нахлест профнастила
Ветровые и снеговые нагрузки совместно с собственным весом всей конструкции определяют требуемые прочностные характеристики силовых элементов крыши (стропил, обрешетки, мауэрлата и др.). Угол наклона конструкции на эти характеристики также оказывает влияние. Однако для определения нахлеста профнастила важны не только прочностные показатели.
Относительно снежного покрова бытует ошибочное мнение: чем более крутой спуск, тем меньше снега будет задерживаться на крыше. Это действительно так. Только зачем тогда на кровле специально устанавливают приспособления для задержания снега?
Оказывается, снежный покров крыши способствует сохранению тепла в доме, а предотвращают его передвижение по крутой кровле из профнастила не только для того, чтобы обезопасить прохожих, но и для того, чтобы при движении вдоль ската не нарушалось антикоррозионное покрытие профлиста.
Следовательно, сохраняясь на крыше до весенних оттепелей, влияние снежного покрова на размер нахлеста начнет сказываться в процессе таяния снега.
Процесс таяния ранней весной выглядит так. Вначале вода свободно стекает вдоль листа. Вечером, в результате снижения температуры, она замерзает, образуя небольшой ледовый барьер. На следующий день этот барьер может увеличиться и т. д. Выше такого препятствия днем и накапливается вода, которая из-за недостаточно глубокого нахлеста может проникнуть на чердак. Понятно, что, чем больше наклон, тем высота льда должна быть больше.
Для полной гарантии от проникновения воды, на кровле и в водостоках создают специальную систему обогрева. Такой обогрев иногда включают не только ранней весной, но и в зимнее время, если наружная температура менее -10°С. Все зависит от утепления крыши. Если она «холодная», то есть хорошо утеплена, и внутреннее тепло дома не способствует таянию снега, то обогрев не включают. Если она «теплая» и таяние снега возможно и в зимнее время, то обогрев необходим.
Влияние ветра на нахлест профнастила
Если снежный покров на нахлест влияет непосредственно, то ветер, в зависимости от крутизны крыши, оказывает косвенное влияние на этот параметр. Воздействие ветра на кровлю можно представить, раскладывая общее усилие на составляющие. На рис. 2 показаны силы, на которые можно разложить общую составляющую ветровой нагрузки.
На верхнем рисунке изображения показаны 3 касательные силы, способствующие опрокидыванию. Так, ветер, огибая конек, действует по касательной к скату крыши, захватывает неподвижный подветренный воздух и удаляется от сооружения, но в результате с этой стороны перпендикулярно кровле образуется подъемная сила, отрывающая крышу от основания.
С наветренной стороны также действует касательная и нормальная составляющие. Только эта нормальная составляющая способствует прижатию всей конструкции к стенам дома. Понятно, что величина нормальной и касательной составляющих зависит от угла наклона крыши.
Третья опрокидывающая сила направлена по касательной вдоль стены и создает удар на свес крыши. Это воздействие ветра не зависит от угла наклона скатов.
Слева на нижнем рис. 2 показана сила, образованная прямым воздействием ветра. Эта сила зависит от площади всей поверхности, расположенной перпендикулярно к направлению движения ветра. Чем круче наклон, тем больше площадь соответствующей проекции.
На нижнем рисунке справа показана ситуация, когда под действием ветра неустойчивой может оказаться и крыша со скатами, имеющими небольшой угол наклона. Это возможно при попадании под нее сильного ветра.
Нахлест зависит и от снежной, и от ветровой нагрузки. Только вот зависимость эта весьма сложная, и без предварительного расчета крыши на прочность обойтись невозможно.
http://masterprofnastila.ru/youtu.be/4hbDOJXQYKc
В качестве вывода следует сказать, что, приобретая стандартные листы длиной 2-2,5 м, без нахлеста не обойтись. Возможно, делая красивую кровлю с крутим наклоном, целесообразнее заказать подходящие по длине листы и сравнить, насколько это обойдется дороже в сравнении с затратами на увеличение площади. Ведь листы, подобранные по длине, не нужно будет укладывать внахлест.
