Содержание
Указания по наклону крыши | Журнал Professional Roofing
Правильный уклон крыши может быть важным фактором при проектировании высокоэффективных кровельных систем. Минимум и максимум
Пределы наклона крыши варьируются в зависимости от конкретной системы крыши и типов проектов. Ниже приводится обзор требований к коду.
и рекомендации NRCA по уклону крыши, а также некоторые дополнительные факторы, которые должны учитывать проектировщики.
Требования кода
Строительные нормы и правила обычно предусматривают обязательные минимальные требования к уклону крыши для различных типов кровельных систем. За
например, International Building Code, ® 2018 Edition (IBC ® 2018) предписывает минимальный уклон крыши 1/4:12 для
наплавляемые асфальтом, модифицированные полимерами битумы, термореактивные и термопластичные однослойные и наносимые в жидком виде мембраны в
новое строительство. Это требование к минимальному уклону крыши 1/4:12 также относится к кровельным системам из напыляемой полиуретановой пены (SPF).
в новом строительстве.
Для кровельных систем из металлических панелей с непропаянными швами с нанесенным герметиком внахлест IBC 2018 предписывает минимальный размер кровли 1/2:12.
склон. Для кровельных систем со стоячим фальцем требуется минимальный уклон кровли 1/4:12.
Для систем крыш с крутым уклоном IBC 2018 предусматривает минимальный уклон 1:12 для рулонной кровли с минеральным покрытием;
минимальный уклон 2:12 для битумной черепицы, фотогальванической (PV) черепицы и интегрированной в здание фотогальванической черепицы; 2 1/2:12 минимум
скат крыши под глиняную и бетонную черепицу; минимальный уклон кровли 3:12 для металлочерепицы с непропаянными швами без
применяется герметик внахлест, металлическая и деревянная черепица; и минимальный уклон крыши 4:12 для шифера и деревянных скатов.
Международный жилищный кодекс , ® 2018 г., издание (IRC ® 2018 г.) предписывает минимальные уклоны крыши, аналогичные
IBC 2018, за исключением того, что IRC 2018 указывает минимальный уклон крыши 3:12 для вибраций дерева.
В случаях замены кровельной системы и повторного покрытия существующих кровельных систем с малым уклоном IBC 2018 и IRC 2018 отменяют
кодексы 1/4:12 требования минимального уклона и применять минимальное требование положительного дренажа крыши, основанное на характеристиках. Оба
Кодексы определяют термин «положительный дренаж крыши» следующим образом: «Условие дренажа, при котором учитываются все
грузовые прогибы на кровельном покрытии и предусмотрен дополнительный уклон для обеспечения дренажа кровли в пределах 48
часов осадков».
Хотя строительные нормы и правила прямо не предписывают максимально допустимые уклоны крыш, классификация противопожарной защиты, которая
требуется по нормам — часто включают ограничения по максимальному уклону крыши. Например, некоторые мембраны из EPDM
имеют ограничения максимального уклона крыши всего 1/2:12. Некоторые мембраны ТПО также имеют относительно низкую максимальную
ограничение наклона крыши. Мембранные сборки из ПВХ обычно имеют более высокие ограничения по максимальному уклону крыши; некоторые
неограниченно.
Сборки с крутым уклоном обычно не имеют ограничений по максимальному уклону крыши.
Проектировщики должны ссылаться на классификацию противопожарной защиты конкретных крыш производителей для определения максимального уклона крыши.
ограничения. Можно проконсультироваться с отдельными производителями по поводу их классификаций пожарной безопасности, которые
зависит от конфигурации сборки. Эта информация также доступна через онлайн-справочник классификаций UL по адресу
www.ul.com или приложение FM Approvals RoofNav на сайте www.roofnav.com.
рекомендации NRCA
Рекомендации NRCA по минимальному уклону крыши приведены в разделах, посвященных кровельным системам, в The NRCA Roofing.
Руководство.
NRCA рекомендует, чтобы мембранные, наносимые жидкостью и SPF кровельные системы имели уклон для обеспечения положительного дренажа кровли.
Кроме того, для нового строительства система крыши должна соответствовать требованиям строительных норм и правил по минимальному уклону крыши.
Для кровельных систем из металлических панелей NRCA рекомендует уклон 1/2:12 или более для систем конструкционных панелей и 3:12 или более.
для архитектурно-панельных систем.
Для битумной черепицы, глиняной и бетонной плитки, металлической черепицы, шифера и дерева, а также кровельных систем из гонта, NRCA
рекомендует склоны 4:12 или более.
Рекомендуемые NRCA минимальные уклоны крыш для систем крыш с крутым уклоном обычно больше (при более крутом уклоне).
уклоны), чем те, что указаны в строительных нормах. Хотя значения кода представляют собой минимальные требования в контексте
Минимальные юридические требования к строительству, рекомендации NRCA являются передовыми практическими рекомендациями.
Дополнительные соображения
Разработчики также должны учитывать следующие специфические для проекта условия.
Для крыш с крутым скатом, где две области крыши с одинаковым уклоном пересекаются, образуя ендову, результирующий уклон ендовы равен
меньше, чем у двух соседних поверхностей крыши.
Например, если крыши с уклоном 4:12 пересекаются в ендове,
фактический уклон долины составляет всего около 3:12. Чтобы приспособиться к этому, проектировщики должны учитывать больше минимального
рекомендуемый уклон крыши для крыш с крутым уклоном и ендовами или другой сложной геометрией.
Кроме того, участки крыш с крутым скатом и длинными стропилами подвержены большему стоку воды, чем участки крыш с более длинными стропилами.
короткие стропила. Чтобы лучше приспособиться к этому стоку воды, проектировщики должны предусмотреть уклон крыши больше, чем
минимальный рекомендуемый уклон.
Для крыш с малым уклоном, где конический сверчок или седловидная изоляция создают ендову, уклон ендовы будет меньше.
чем у крикета или седла. Некоторое количество воды в лужах вдоль крикетных и седловых долин обычно происходит и
следует ожидать.
Дополнительная информация о наклоне крыши и проектных соображениях для конкретного проекта представлена в NRCA.
Руководство по кровле.
Марк С. Грэм — заместитель NRCA.
президент технических служб.
@MarkGrahamNRCA
Эта колонка является частью Research + Tech. Нажмите здесь, чтобы прочитать дополнительные истории из этого раздела.
Простой метод измерения профиля пляжа
ВВЕДЕНИЕ
Песчаные пляжи представляют собой динамичную среду, формируемую приливами, волнами и ветрами, которые осаждают или удаляют наносы, тем самым моделируя/изменяя морфологию пляжа (Andrade, 1998; Bernabeu, Medina, and Vidal , 2003). Регулярный мониторинг пространственной и временной эволюции профилей пляжей дает полезную информацию для научного понимания прибрежных процессов и управления. Традиционное топографическое оборудование, такое как алидады и тахеометры, дорого стоит и требует опытных техников, что ограничивает их доступность для большинства ученых и ограничивает их практическую ценность для такого рода исследований (Komar, 19).98). Более того, исследователей, работающих в прибрежных районах, слишком мало, чтобы эффективно контролировать песчаные пляжи с желаемой регулярностью в пространстве и времени (Hill et al.
, 2002).
Чтобы помочь преодолеть эту потребность, в 1961 году К.О. Эмери представил простой метод профилирования пляжа, основанный на использовании двух стержней, размеченных в заданных единицах (футах или сантиметрах), выравнивание которых и считывание пересечения с горизонтом позволит определить перепады уровней вдоль пляжа. профиль (Эмери, 1961).
Этот простой метод «разбивки и горизонта» стал известен как «метод наждачной палочки» или «наждачной доски» и с небольшими модификациями и улучшениями (, например, WHOI Sea Grant Program, 2000 г.) исследователей и добровольцев в мониторинговых исследованиях динамики песчаных дюн и прибрежных пляжей, в основном в США (Hill et al. , 2002; Jackson et al. , 2000; Komar, 1998).
Однако, несмотря на очевидную простоту и преимущества перед традиционными геодезическими методами (такие как мобильность и стоимость), метод имеет некоторые недостатки, отмеченные самим Эмери.
Для длинных профилей требуется поправка на кривизну земной поверхности (горизонта): при применении поправки истинный уклон оказывается круче измеренного кажущегося уклона.
Когда горизонт не виден ( например, в озере, за высокой дюной или в туманный день), необходимо знать приблизительное расстояние до контрольной точки.
Ошибки накапливаются, поскольку высота получается из суммы разностей пар показаний.
Кроме того, в методе Эмери стержни располагаются на расстоянии всего 5 футов друг от друга (Эмери, 1961), что на длинных плоских пляжах делает процесс бесполезно трудоемким.
Альтернативный метод профилирования пляжа, который разделяет преимущества метода Эмери по сравнению с традиционными методами съемки, но решает большинство его проблем, использовался первым автором более десяти лет.
Метод основан на физическом принципе сообщающихся сосудов, согласно которому жидкость в сообщающихся сосудах образует поверхность, находящуюся в гидростатическом равновесии. Если оба конца наполненного водой шланга (сообщающегося сосуда) одинаково отградуированы и расположены вертикально бок о бок, то разные показания уровня воды в них будут свидетельствовать о разной высоте (рис.
1).
МЕТОДЫ
Материалы
Необходимые материалы: прозрачный пластиковый шланг длиной около 6 м и диаметром 1–1,2 см; две прозрачные акриловые трубки длиной около 1,2–1,5 м и диаметром около 1–1,2 см; две градуированные стойки длиной около 1,2–1,5 м; пластиковые кабельные стяжки; 5 м нейлоновой нити; и два пластиковых колена (90°) подходящего диаметра для акриловых трубок и шланга.
Сборка
Вставьте пластиковые колена в концы шланга, установите прозрачные акриловые трубки на каждый свободный конец пластиковых колен и привяжите трубки к градуированным полюсам кабельными стяжками. Пластиковые колена обеспечивают свободное движение воды и помогают создать основу, предотвращающую погружение профилировщика в песок. Градуированный шест можно сделать, прикрепив любую измерительную ленту (прочную или гибкую), например, к садовому шесту (рис. 2).
Эту конструкцию можно значительно упростить. Более простой «профилировщик» можно построить, привязав прозрачный пластиковый шланг к паре градуированных стержней (, например, Наждачных стержней).
Эта установка является самой простой и быстрой в сборке, но ей может (i) не хватать прочности; (ii) вызывать изгибы шланга, когда столбы удерживаются вертикально на уровне земли, что препятствует свободному движению воды; и (iii) слишком сильно тонут в песке, что затрудняет снятие показаний (пластиковые колена имеют это дополнительное преимущество).
Операция
Для измерения профиля пляжа этим методом требуется два человека.
Шланг наполняется водой до удобного уровня (примерно половина высоты стоек), измеренного на обеих стойках, стоящих вертикально рядом друг с другом. Во избежание ошибок необходимо следить за тем, чтобы в шланге не было пузырьков воздуха и чтобы он лежал неплотно, чтобы обеспечить свободное движение воды внутри него.
Профиль должен начинаться от фиксированной точки отсчета (анкера профиля), например, основания дощатого настила или морского утеса, и иметь ориентацию, перпендикулярную ватерлинии, азимут которого можно зарегистрировать с помощью компаса.
Стойки держат вертикально над линией профиля, слегка касаясь поверхности. Расстояние между полюсами определяется длиной веревки, привязанной к кончику обоих полюсов. Рекомендуемая длина 4–5 м.
Как только уровень воды в шланге стабилизируется, оба наблюдателя считывают уровень воды на градуированных шестах. Полученные парные показания должны быть отмечены в полевой таблице, всегда следя за тем, чтобы порядок показаний оставался постоянным (, например, суша, шест, ближайший к профильному анкеру; море, шест, ближайший к ватерлинии).
При высоких уклонах или значительных изменениях формы профиля (например, на береговой насыпи, гребнях или впадинах) расстояние между двумя стойками можно уменьшить наполовину или на четверть, просто сложив строка в два или в четыре, соответствующее расстояние отмечается.
Пользователи продвигаются вдоль линии профиля, последовательно меняя позиции по мере продвижения к ватерлинии. Последнее считывание следует производить, когда самый дальний полюс частично погружен в воду; следует фиксировать как время, так и уровень морской воды на этом полюсе (в среднем по нескольким волнам).
Это позволит оценить истинную высоту профиля.
График профиля
Разница между каждой парой показаний соответствует смещению по вертикали на рассматриваемом расстоянии по горизонтали. Для получения в основном положительных значений (разностей) столбец «суша» следует вычесть из столбца «море». При таком подходе только в тех местах, где пляж имеет обратный уклон, различия будут проявляться как отрицательные значения. Общий перепад высот определяется путем сложения отдельных измеренных перепадов высот.
Общая длина профиля определяется суммой частичных горизонтальных расстояний, определяемых строкой. Поскольку нить привязана к концам полюсов, и особенно при высоких наклонах, нить фактически становится гипотенузой, а не горизонтальной стороной треугольника. Если нужны более точные результаты, теорему Пифагора можно легко использовать для расчета точного горизонтального расстояния между двумя полюсами.
Истинная отметка может быть получена относительно профиля относительно репера с известными координатами x, y, и z .
Если данные о высоте недоступны, высоту профильного якоря можно оценить по прогнозируемому уровню прилива во время считывания уровня морской воды.
Оценка воспроизводимости и точности метода
Воспроизводимость и точность метода были проверены путем трехкратного измерения одной и той же линии на пляже тремя разными парами считывающих устройств. Проверка профилей, измеренных этим методом, проводилась с помощью тахеометра (Leica TCR 307). Результаты проверки обсуждаются ниже.
РЕЗУЛЬТАТЫ
В таблице 1 сравниваются результаты трех профилей этим методом с результатами тахеометра. На рис. 3 сравниваются два самых разных профиля, полученных настоящим методом (А и С), с профилем, полученным с помощью тахеометра (ТС).
ОБСУЖДЕНИЕ
Различия, наблюдаемые между предложенным методом и показаниями тахеометра, имеют тот же порядок величины, что и сообщения Эмери (1961), который зафиксировал различия в высоте до 0,17 фута (приблизительно 5 см) для своего лучший профиль.
Различия в высоте порядка нескольких сантиметров между разными профилями неизбежны, поскольку поверхность пляжа неоднородна, а микромасштабные гребни и впадины обязательно повлияют на результаты. Как и в методе Эмери, вертикальные различия обычно увеличиваются по профилю из-за тенденции к накоплению ошибок.
Авторы использовали этот метод для измерения месячных изменений профилей пляжей на участке португальского побережья в течение годового цикла с очень хорошими результатами (Ferreira, 2001; Ferreira and Andrade, 2003).
В таблице 2 кратко обобщаются и сравниваются характеристики трех методов: тахеометра, метода Эмери и метода, предложенного в данном сообщении.
Этот метод выгодно отличается от стандартных топографических инструментов, таких как алидады или тахеометры, из-за значительно более низкой стоимости приобретения, портативности (что непосредственно означает доступность в отдаленные районы) и простоты использования, связанной с объемом предыдущего обучения необходимо для наблюдателей.
Кроме того, он представляет собой достойную альтернативу методу Эмери, так как обладает большинством его преимуществ по сравнению с профессиональными альтернативами и устраняет ряд его недостатков. Метод (i) быстрее, потому что расстояние между стержнями регулируется в зависимости от формы профиля пляжа и требуемой детализации; (ii) не требует, чтобы горизонт был виден, что позволяет использовать этот метод в более широком диапазоне ситуаций, например, на озерах и в других ситуациях с ограниченной видимостью либо из-за рельефа берега, либо из-за погодных условий; и (iii) не требует поправки на кривизну Земли.
В зависимости от потребности в точности и личного вкуса (или наличия материала для его изготовления) может быть изготовлено несколько вариантов аппарата. Одним из возможных улучшений является использование линейного уровня, чтобы убедиться, что струна, соединяющая две опоры, остается горизонтальной, что позволяет избежать необходимости корректировать длину профиля в зависимости от уклона.
Простота настройки и использования аппарата в сочетании с арифметической простотой анализа данных делает этот метод пригодным для нескольких категорий пользователей и для большинства уровней образования.
ВЫВОДЫ
Предлагаемый метод представляет собой достойную альтернативу использованию стандартных топографических методов и метода Эмери при изучении профилей пляжей. Его основным преимуществом по сравнению с методом Эмери является, пожалуй, возможность использования в более широком диапазоне ситуаций, независимо от погодных условий и рельефа местности.
Метод дает достаточно точные данные, пригодные для научных и управленческих целей и для интеграции в местные, региональные или национальные базы данных.
Простота настройки профилировщика, использование простого физического принципа и простота анализа данных и построения графиков делают его идеальным инструментом для многопрофильных и междисциплинарных школьных проектов на различных уровнях образования и для многочисленных приложений.
В Португалии этот метод в настоящее время предлагается для интеграции в национальную кампанию общеевропейского проекта Coastwatch в качестве инструмента для продвижения научного и экологического образования участников (в основном студентов, но также и других добровольцев, таких как жители прибрежных районов). ). Есть надежда, что, позволяя регулярно изучать большие участки побережья, этот метод будет способствовать развитию у пользователей чувства заботы о своих побережьях.
Благодарности
Авторы признательны Ане Мафальде Карапусо, Руи Перейре, Тане Сильвейре и Ане Пего за их помощь на пляже и воспроизведение профиля, представленного в этой рукописи. Авторы выражают благодарность д-ру Джексону Блэнтону, д-ру Кларку Александеру и д-ру Дэвиду Бушу за их рецензирование и комментарии к рукописи.
ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
1.
CF Андраде
1998. Динамика, эрозия и сохранение пляжных зон .
Лиссабон, Португалия: Parque Expo 98, SA, 88 стр. Google ученый
2.
А. М. Бернабеу,
Р. Медина и
К. Видаль
. 2003. Морфологическая модель профиля пляжа, учитывающая влияние волн и приливов. Морская геология 197: 95–116. Google ученый
3.
К. О. Эмери
1961. Простой метод измерения профилей пляжа. Лимнология и океанография 6: 90–93. Google ученый
4.
М. А. Феррейра
2001. Приливно-отливные сообщества макробентоса с мягким дном на полуострове Троя (Сетубал, Португалия). Лиссабон, Португалия: Новый Лиссабонский университет, магистерская диссертация. 82. с. Google ученый
5.
М. А. Феррейра и
Ф. Андраде
. 2003. Приливно-отливные сообщества как индикаторы воздействия на окружающую среду: их использование в мониторинге (Курорт Троя, крупномасштабная туристическая застройка).
Boletín del Instituto Español de Oceanografía 191–4: 253–264. Google ученый
6.
Х. Х. Хилл,
Дж. Т. Келли,
Д. Ф. Белкнап и
С. М. Диксон
. 2002. Измерение пляжей в штате Мэн, США: составление профилей пляжей добровольцами и ежегодные встречи. Журнал прибрежных исследований SI 36: 374–380. Google ученый
7.
CW Джексон,
А. Адамс,
Д. М. Буш,
Э. Райт и
У. Дж. Нил
. 2000. Последствия жесткой стабилизации береговой линии Пуэрто-Рико. Ежегодное собрание Геологического общества Америки, Рино, Невада. Google ученый
8.
П. Д. Комар
1998. Пляжные процессы и отложения . Река Аппер-Сэдл, Нью-Джерси: Прентис-холл. 544. с. Google ученый
9.
Программа морских грантов WHOI
2000. Бюллетень Marine Extension, Профили пляжей и дюн: образовательный инструмент для наблюдения и сравнения динамической прибрежной среды, Джим О’Коннелл.
http://www.whoi.edu/seagrant/education/bulletins/profiles.pdf (по состоянию на 17 мая 2004 г.). Google ученый
Приложения
Рис 1.
Вода в сообщающемся сосуде (шланге) образует горизонтальную поверхность. Если оба конца шланга имеют одинаковую градуировку и расположены вертикально бок о бок, показания уровня воды (разница примерно в 1 см в приведенном примере) соответствуют разнице высот на пляже.
Рисунок 2.
Схема оборудования, используемого для измерения профилей пляжа (профилировщик): сообщающийся сосуд (шланг, два пластиковых колена и две прозрачные акриловые трубки), две градуированные стойки и, при необходимости, две садовые стойки для дополнительной прочности и стабильность.
Рисунок 3.
Сравнение профилей пляжа, полученных с помощью предлагаемого профилографа (A и C) и тахеометра (TS). Относительная высота профиля представлена как отрицательное значение, поскольку она соответствует вертикальным отклонениям, сообщаемым относительно точки привязки профиля.