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

L’angle d’inclinaison du toit est le paramètre le plus important lors de l’érection d’un système de chevrons et du calcul de la consommation de matériaux de toiture dans une maison privée. La conception de toitures 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 indépendamment, au moins afin d’avoir une idée de la quantité de matière attendue et de la possibilité de mettre en œuvre vos idées architecturales. À partir de cette publication, vous apprendrez de quoi cela dépend et comment calculer vous-même l’angle d’inclinaison du toit, sans recourir aux services de spécialistes coûteux..

Qu’est-ce que la pente du toit affecte?

Lors de l’auto-érection d’une charpente de toit, la plupart des développeurs sont guidés par sa conception et le but de l’espace de toit, ce qui est fondamentalement faux. La charpente des toits pentus n’est pratiquement pas affectée par la charge de neige, ce qui signifie que, purement théoriquement, vous pouvez économiser sur la section et l’inclinaison des chevrons. Cependant, le vent a le plus d’effet sur les toits à forte pente en raison de leur grande prise au vent, ce qui nécessite déjà dans la pratique la création d’un système de chevrons solide..

Tout cela ne veut pas du tout dire que les toits plats sont meilleurs. Sur les toits à faible pente, la neige s’attardera 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 développeur a de possibilités d’aménager un grenier résidentiel. Cependant, il ne faut pas oublier le coût élevé des structures à forte pente, surtout par rapport aux toits plats. La création d’un toit en pente contribuera à économiser le volume des combles sans augmenter la hauteur du faîte..

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

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

Tout d’abord, il est nécessaire de clarifier la notion même d’angle d’inclinaison. Cette valeur est l’angle qui se forme à l’intersection du plan horizontal (pose) avec le plan du toit. “La pose” n’est rien de plus qu’une projection de la pente du toit dans le plan horizontal.

Les ouvrages de référence et les tables spécialisées utilisent des pourcentages comme unité pour mesurer l’angle de la pente du toit. La pente du toit en pourcentage indique le rapport entre la hauteur de la montée du toit (H) et la pose (L).

Dans les toits à deux versants (L) est une valeur égale à la longueur de la moitié de la travée. L dans les toits en pente est égal à la longueur de la travée.

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 à L ou 1: 3. C’est l’exemple le plus simple, montrant un grand inconvénient à déterminer l’angle de pente de cette manière..

Pour simplifier les 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 la montée du toit;
L – valeur de pose.

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 manières simples de convertir des pourcentages en degrés :

utiliser un convertisseur en ligne ;
utiliser des 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 tables de pente de toit en degrés et en pourcentages sont beaucoup plus difficiles à trouver, mais plus faciles à utiliser. Nous publions un tableau du rapport pourcentages-degrés.

Déterminer l’angle de pente minimum du toit en fonction du matériau de toiture

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

Haut, avec une pente de 45 à 60°.
Pente, avec un angle d’inclinaison du toit de 30 à 45°.
Doux. L’angle d’inclinaison des pentes dans de telles structures varie de 10 à 30 °.
Plat avec une pente jusqu’à 10°.

À l’approche de la construction d’un toit, le développeur prévoit 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 de pente de toit minimum admissible :

Ardoise en amiante-ciment – 9° soit 16%. Le rapport de la hauteur du toit à la pose 1: 6.
Onduline – 5°. Rapport d’aspect 1:11.
L’angle d’inclinaison minimum d’une toiture métallique à une pente est de 14°.
Carreaux de céramique – 11°. Rapport 1: 6.
Carreaux de ciment-sable – 34° soit 67%. Le rapport de la hauteur du toit à la pose 1: 1,5.
Bardeaux bitumineux – 11°. Rapport d’aspect 1: 5.
Terrasse – 12° Avec une pente plus faible, il est nécessaire de traiter les joints avec un agent d’étanchéité.
Les tôles galvanisées et en acier nécessitent une pente minimale de 17°.
Matériaux bitumés laminés – 3°.
Le toit soudé peut être utilisé comme couverture de toit avec une pente de 15%.

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

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

Lors du choix d’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 la neige s’y attardera..

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

Pour les toits avec une pente inférieure à 25°, un facteur de 1 est appliqué.
Les structures de toiture avec des pentes de 25 à 60° nécessitent l’utilisation d’un facteur de 0,7.
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 par régions de la Fédération de Russie sont marquées..

Exemples de calcul

Les règles de calcul sont simples: nous trouvons notre région, déterminons la charge de neige, surlignée dans notre propre couleur, prenons en compte la première valeur, multiplions par le facteur de correction basé sur l’angle supposé de la pente du toit. A titre d’exemple illustratif, calculons la charge de neige pour le toit d’une maison à Norilsk avec un angle de pente de 35°. Alors, multipliez 560 kg/m2 par un facteur de 0,7. On obtient une charge de neige pour une région donnée et une structure de toiture 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..

De plus, les calculs doivent prendre en compte :

La rose des vents, et plus précisément – l’emplacement de la maison au sol et par rapport aux autres bâtiments.
Hauteur du bâtiment.

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

A – bâtiments situés dans une aire ouverte.
B – Bâtiments situés dans des agglomérations avec un pare-vent ne dépassant pas 10 m.
B – bâtiments situés dans des agglomérations avec un pare-vent de 25 m.

En fonction de la zone d’implantation et de la hauteur du bâtiment, lors de la conception de la toiture, des facteurs de correction sont introduits en tenant compte de la charge de vent. Tous les facteurs affectant la charge de vent sont résumés dans un tableau, selon lequel il est facile de faire un calcul..

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

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