Как правильно сделать расчеты снеговой нагрузки на кровлю
Перед строительством любого здания необходимо заранее проанализировать и просчитать все факторы, которые будут влиять на кровлю. Одним из самых важных учитываемых параметров выступает снеговая нагрузка. От того, какое количество осадков в среднем выпадает в регионе зимой, будет зависеть насколько серьезно придется укрепить стропильную систему. Рассмотрим, какие факторы влияют на вес снежной шапки и как правильно рассчитать допустимую нагрузку.
Наблюдая за падением снежинок, трудно поверить, что они имеют вес. Пушистые кристаллики, казалось бы, сотканы из самого воздуха. А между тем, накрывая поверхность земли много сантиметровым слоем, снежный покров может достигать очень значительной массы. И при критических снегопадах она даже исчисляется тоннами.
Такой избыток снега на крыше здания создает нешуточное давление. И если стропильная система сделана без учета этого фактора, то она может не выдержать и обрушиться. Авария также может произойти, если перекрытия сильно ослабели с течением продолжительного времени. То есть сама постройка очень старая.
Причем проблема заключается в том, снежный покров никогда не бывает статичным. Он сползает по скату и накапливается на свесях. А больше всего при обильном снегопаде могут пострадать кровли нестандартных конфигураций. К тому же снег попадает в водостоки и его большое количество может обрушить их.
А главным официальным документом, где прописаны все нормы, является Свод Правил (СП) 20.13330. Нужный регламент находится в главе «Нагрузки и воздействия». Существует две редакции данного документа. А руководствоваться нужно вариантом, опубликованным в 2016 году. Поскольку форма от 2011 года уже устарела.
Можно посмотреть снеговую нагрузку по СНиП 2.01.07-85. Но этот формуляр не переделывали с 1985 года и все нормы там уже не действительны. А самым разумным решением будет обратится в районную строительную компанию. В местной организации предоставят самые точные и свежие данные.
Откуда приходит опасность
Покров снега на поверхности не может иметь постоянной массы. Когда он выпадает в сухую и морозную погоду, то покров получается рыхлым. При -10 °C его вес на один кубометр составляет всего лишь 10 кг. Но пушистым он остается не долго.
Каталог компаний, что специализируются на инженерных системах (отоплении, водоснабжении, канализации и прочих) и сопутствующих работах На первый слой ложатся последующие. Нижние массы проседают и слеживаются. И вот уже в кубометре получается килограмм шестьдесят. К тому же рыхлый снег подобен пористому материалу. Он сразу же начинает впитывать воду при первой же оттепели. И вес снегового покрова увеличивается в несколько раз.
А если после кратковременного тепла снова ударят морозы, то вся эта мокрая масса превращается в лед. При этом вес покрова также повышается. Отсюда можно сделать вывод, что тяжесть снега напрямую зависит от его плотности. Если зима в регионе была без оттепелей, а выпадение осадков не превышало нормы, то ближе к весне вес одного кубометра снега составит от 200 до 400 килограммов.
Но уже весной этот объем будет весить до 700 кг. А при влажном климате в некоторых регионах может набраться и целая тонна. При этом плотность обычно приводит к ошибочным выводам. Например, первый покров рыхлого снега составил 30 сантиметров. Больше осадков не было и временного тепла также не наступало. Через месяц снег слежался, и толщина его слоя уменьшилась в 2 раза. Но в пятнадцати сантиметрах плотной массы остались все те же килограммы, что и были в самом начале. Без изменений.
Мешок образуется на безветренных частях крыши. Его как раз и наносит в метель. При этом, при перебрасывании снега воздушными потоками с места на место, его удельная масса возрастает минимум в 2 раза. Затем верхние слои начинают подтаивать на солнце, а нижние – вбирать влагу и превращаться в лед.
Как избежать критической нагрузки на крышу
Сначала следует определится с понятиями. Есть нормативная снеговая нагрузка. При этом в расчетах учитывают состояние по деформации. То есть это сухая теория и ее применяют, чтобы подсчитать возможный прогиб балки.
А расчетная снеговая нагрузка учитывает состояние по прочности. И это уже практика. Поэтому всегда предполагается, что неблагоприятные обстоятельства будут максимальными. А эту разницу от нормы называют коэффициентом надежности. Для снежной нагрузки он равен 1,4. На это значение умножают просчитанную нормативную нагрузку. И получается, что расчетные величины всегда на 40 % больше нормативных.
- Регулярно счищают наносы вручную.
- Устанавливают на кровле снегозадержатели.
- Монтируют систему подогрева.
- Увеличивают наклон ската.
- Усиливают стропильную систему.
Сбрасывать снег с крыши даже при самой благоприятной погоде очень трудоемко и крайне опасно. Велика вероятность падения с большой высоты с плачевными последствиями. Поэтому разумнее смонтировать на готовой кровле систему снегозадержания.
Скат разделяют на участки в шахматном порядке специальными снегорезами. Они разобьют снежную массу на части и каждая из них будет задержана отдельной наклонной планкой. Таким образом снег не будет сползать и накапливаться в одном месте, а частями равномерно распределится по всей площади крыши.
Критической нагрузки уже не будет, а весной все растопит солнце. Но можно и не ждать потепления. Если по кромке карниза смонтировать нагревательный кабель, то периодическими включениями системы можно регулярно избавляться от больших наносов.
Если вложить достаточно средств еще на этапе возведения крыши, то можно спать спокойно при любом снегопаде. Как правило, действуют в одном из направлений. Либо серьезно усиливают всю стропильную систему. Либо устанавливают двойную обрешетку.
Расчет снеговой нагрузки
Нормативное значение веса снегового покрова рассчитывается следующим образом. В таблице Свода Правил выбирается свой регион и находится средняя величина выпадения в нем осадков. Эта цифра даст примерный вес, которым снег будет давить на 1 квадратный метр площади. Затем ее перемножают на коэффициент угла наклона ската. При 25 градусах он будет равен единице. До 60 – 0,7. А если угол больше последней величины, то коэффициент вообще не учитывается.
Поэтому необходимо сначала суммировать все нагрузки, а уже затем перемножать полученный результат на 1,4. Только так можно правильно рассчитать требуемый шаг стропильной системы. Иначе она будет служить на пределе своих возможностей. А ее ремонт чрезвычайно трудоемок и дорог.
Видео описание
Видео объяснит, как правильно рассчитать нормативное значение снеговой нагрузки:
Подбирая конструкцию стропильной системы для крыши своего дома необходимо обязательно учитывать снеговую нагрузку. Для этого нужно обратится к нормативным документам и узнать из них, сколько осадков в среднем выпадает в данном регионе. Найденная цифра укажет, какой вес может приходится на 1 квадратный метр площади кровли.
После этого нужно проанализировать, какие еще силы будет действовать на крышу. Включая нахождение на ней самого человека. Все найденные нагрузки суммируются и перемножаются на специальный коэффициент надежности. Так находится реальный вес (с запасом), который должны выдерживать перекрытия.
