De hellingscalculator zet om tussen hellingshoek en hoogteverschil voor schuine vlakken. Hij wordt gebruikt voor daken, vrijvervalleidingen en drainage, trappen, hellingbanen, wegen en overal waar de helling in verschillende eenheden moet worden ingesteld of gecontroleerd.
Rekenmodel is gebaseerd op een rechthoekige driehoek. De horizontale projectie is de horizontale lengte B (m, mm). Het verticale hoogteverschil is de stijging H (m, mm). De helling wordt gedefinieerd door de verhouding H/B en kan worden uitgedrukt in graden, procent, promille of als verhouding 1:n.
H/B = tan(α)
Graden geven de hoek α aan tussen de hellingslijn en de horizontaal. De berekening gebruikt tangens en arctangens.
α = arctan(H/B)
Procent geeft aan hoeveel eenheden stijging overeenkomen met 100 eenheden horizontale lengte.
i% = (H/B) · 100
Promille geeft aan hoeveel eenheden stijging overeenkomen met 1000 eenheden horizontale lengte.
i‰ = (H/B) · 1000
Verhouding 1:n betekent dat er voor elke n eenheden horizontale lengte 1 eenheid stijging is. Dit is dezelfde helling als verhouding.
H/B = 1/n
Snelle referenties helpen om de invoer te controleren. Bijvoorbeeld 1% = 10‰ = 1:100. Ook 2% = 20‰ = 1:50. Voor kleine hoeken geldt bij benadering 1° ≈ 1.75%, maar de exacte omrekening wordt berekend met tan(α).
Als horizontale lengte B en helling bekend zijn, wordt de stijging H berekend volgens de gekozen hellingseenheid:
H = B · tan(α)
H = B · (i%/100)
H = B · (i‰/1000)
H = B / n
Als horizontale lengte B en stijging H bekend zijn, wordt eerst de verhouding H/B bepaald en daarna omgezet naar de gewenste uitvoereenheid:
α = arctan(H/B)
i% = (H/B) · 100
i‰ = (H/B) · 1000
1:n, waarbij n = B/H
Als stijging H en helling bekend zijn, wordt de horizontale lengte B berekend als inverse omrekening:
B = H / tan(α)
B = H · 100 / i%
B = H · 1000 / i‰
B = H · n
Lengte van het schuine segment kan indien nodig worden berekend met de stelling van Pythagoras. Dit kan worden gebruikt om een tekening te controleren of om op de bouwplaats uit te zetten.
L = √(B² + H²)
Afronding beïnvloedt de weergegeven waarde, maar verandert de fysieke betekenis niet. Voor graden, procent en promille zijn 2 decimalen meestal voldoende. In het formaat 1:n gebruikt men in de praktijk vaak een geheel getal n, zodat de verhouding gemakkelijk is uit te zetten en te controleren op de bouwplaats.
Daken en sneeuwbelasting hangen af van de dakhoek. In Eurocode 1 (EN 1991-1-3) wordt de dakhoek gebruikt bij de keuze van vormfactoren voor sneeuwbelasting voor verschillende daktypen. Dat betekent dat de helling de uiteindelijke ontwerpbelasting beïnvloedt via normatieve coëfficiënten.
Vrijvervalafvoer binnen gebouwen wordt ontworpen met voorgeschreven afschotten op horizontale leidingen om een stabiele vrijvervalstroming te waarborgen. Voor deze systemen wordt de reeks EN 12056 gebruikt (vrijvervalafvoersystemen binnen gebouwen).
Afwatering buiten gebouwen en vrijvervalrioleringen worden ook met afschotten ontworpen om het vereiste stromingsregime te bereiken. Voor systemen buiten gebouwen wordt EN 752 gebruikt.
Het zijn verschillende manieren om dezelfde helling te beschrijven via de verhouding H/B. Procent en promille schalen die verhouding direct. Het formaat 1:n is praktisch voor uitzetten omdat het de horizontale afstand per 1 eenheid stijging aangeeft.
Omrekening naar graden gebruikt trigonometrie via tan(α). Procent en promille zijn lineaire schalingen van H/B. Bij kleine hoeken liggen de waarden dicht bij elkaar, maar de exacte gelijkwaardigheid wordt altijd door de formules bepaald.
Gebruik snelle controles: 1% = 10‰ = 1:100, 2% = 20‰ = 1:50. Als je B en H hebt ingevoerd, moet de verhouding H/B overeenkomen met de berekende helling na omrekening naar de gekozen eenheid.
Voor uitzetten op de bouwplaats zijn B, H en het formaat 1:n of procent vaak praktischer. Voor controles volgens normen (bijvoorbeeld sneeuwbelasting op daken) is de hoek in graden vaak nodig, omdat tabellen en coëfficiënten als functie van α zijn gedefinieerd.
Het formaat 1:n wordt vaak gebruikt als “bouwplaats”-verhouding voor uitzetten en controle. Het afronden van n naar een geheel getal houdt het praktisch. Hogere nauwkeurigheid kan indien nodig worden behouden door procent of promille te gebruiken.