Як правильно зробити розрахунки снігового навантаження на покрівлю
Перед будівництвом будь-якої будівлі необхідно заздалегідь проаналізувати та прорахувати всі фактори, що впливатимуть на покрівлю. Одним з найважливіших параметрів, що враховуються, виступає снігове навантаження. Від того, яка кількість опадів у середньому випадає в регіоні взимку, залежатиме наскільки серйозно доведеться зміцнити кроквяну систему. Розглянемо, які чинники впливають на вагу снігової шапки та як правильно розрахувати допустиме навантаження.
Вплив снігу на дах
Спостерігаючи за падінням сніжинок, важко повірити, що вони мають вагу. Пухнасті кристалики, здавалося б, зіткані з самого повітря. А тим часом, накриваючи поверхню землі багато сантиметровим шаром, сніговий покрив може досягати значної маси. І за критичних снігопадів вона навіть обчислюється тоннами.
Такий надлишок снігу на даху будівлі створює неабиякий тиск. І якщо кроквяна система зроблена без урахування цього фактора, то вона може не витримати і обвалитися. Аварія також може статися, якщо перекриття сильно ослабли протягом тривалого часу. Тобто сама споруда дуже стара.
Причому проблема полягає в тому, що сніговий покрив ніколи не буває статичним. Він сповзає скатом і накопичується на свисях. А найбільше при сильному снігопаді можуть постраждати покрівлі нестандартних конфігурацій. До того ж, сніг потрапляє у водостоки і його велика кількість може обрушити їх.
Будь-який грамотний забудовник під час планування будинку обов'язково поцікавиться середнім випаданням зимових опадів у себе у регіоні. Для цього достатньо знайти в інтернеті сайт Мінбуду та подивитися на ньому інтерактивну картку. Усю територію країни розбито на райони із зазначенням середнього снігового навантаження на 1 м 2 у кілограмах.
А головним офіційним документом, де прописані всі норми є Звід Правил (СП) 20.13330. Необхідний регламент перебуває у розділі «Навантаження і впливу». Існує дві редакції цього документа. А керуватися потрібно варіантом, опублікованим у 2016 році. Бо форма від 2011 року вже застаріла.
Можна подивитися снігове навантаження по БНіП 2.01.07-85. Але цей формуляр не переробляли з 1985 року, і всі норми там уже не дійсні. А найрозумнішим рішенням буде звернутися до районної будівельної компанії. У місцевій організації нададуть найточніші та найсвіжіші дані.
Звідки приходить небезпека
Покрив снігу лежить на поверхні неспроможна мати постійної маси. Коли він випадає в суху та морозну погоду, то покрив виходить пухким. При -10 °C його вага на один кубометр становить лише 10 кг. Але пухнастим він залишається не довго.
На перший шар лягають такі. Нижні маси просідають та злежуються. І ось уже у кубометрі виходить кілограм шістдесят. До того ж пухкий сніг подібний до пористого матеріалу. Він відразу ж починає вбирати воду за першої ж відлиги. І вага снігового покриву збільшується у кілька разів.
А якщо після короткочасного тепла знову вдарять морози, то вся ця мокра маса перетворюється на кригу. При цьому вага покриву також підвищується. Звідси можна дійти невтішного висновку, що тяжкість снігу безпосередньо залежить від його щільності. Якщо зима у регіоні була без відлиг, а випадання опадів не перевищувало норми, то ближче до весни вага одного кубометра снігу становитиме від 200 до 400 кілограмів.
Але вже навесні цей обсяг важитиме до 700 кг. А за вологого клімату в деяких регіонах може набратися і ціла тонна. При цьому густина зазвичай призводить до помилкових висновків. Наприклад, перший покрив пухкого снігу становив 30 сантиметрів. Більше опадів не було і тимчасового тепла також не наставало. Через місяць сніг злежався і товщина його шару зменшилася в 2 рази. Але в п'ятнадцяти сантиметрах щільної маси залишилися ті ж кілограми, що й були на самому початку. Без змін.
Тому господар будинку може помилятися, що снігу до кінця зими на його даху поменшало. І тому жодної небезпеки не існує. А найбільшою загрозою для покрівлі є «сніговий мішок». Це скупчення снігу, висота яких перевищує півметра.
Мішок утворюється на безвітряних частинах даху. Його якраз і наносить у хуртовину. При цьому при перекиданні снігу повітряними потоками з місця на місце його питома маса зростає мінімум у 2 рази. Потім верхні шари починають підтаювати на сонці, а нижні - вбирати вологу і перетворюватися на лід.
Як уникнути критичного навантаження на дах
Спочатку слід визначиться із поняттями. Є нормативне снігове навантаження. При цьому в розрахунках враховують стан деформації. Тобто це суха теорія та її застосовують, щоб підрахувати можливий прогин балки.
А розрахункове снігове навантаження враховує стан міцності. І це вже практика. Тому завжди передбачається, що несприятливі обставини будуть максимальними. А цю різницю від норми називають коефіцієнтом надійності. Для снігового навантаження він дорівнює 1,4. На це значення множать прораховане нормативне навантаження. І виходить, що розрахункові величини завжди на 40% більше за нормативні.
Вирішують проблему із накопиченням снігу на даху по-різному:
- Регулярно очищають наноси вручну.
- Встановлюють на покрівлі снігозатримувачі.
- Монтують систему підігріву.
- Збільшують нахил схилу.
- Підсилюють кроквяну систему.
Скидати сніг із даху навіть за найсприятливішої погоди дуже трудомістко та вкрай небезпечно. Велика ймовірність падіння з великої висоти з плачевними наслідками. Тому розумніше змонтувати на готовій покрівлі систему снігозатримання.
Схил поділяють на ділянки у шаховому порядку спеціальними снігорізами. Вони розіб'ють снігову масу на частини і кожну з них затримають окремою похилою планкою. Таким чином, сніг не буде сповзати і накопичуватися в одному місці, а частинами рівномірно розподілиться по всій площі даху.
Критичного навантаження вже не буде, а навесні все розтопить сонце. Але можна й не чекати на потепління. Якщо по краю карниза змонтувати нагрівальний кабель, то періодичними включеннями системи можна регулярно позбавлятися великих наносів.
Можна ще під час будівництва будинку збільшити кут нахилу ската до 45-60 градусів. На такій поверхні сніг просто не зможе затримуватися і під своєю вагою сповзатиме і падатиме з даху. Але надто гостроверхий дах створює велику парусність. А в районах з величезним переважанням сильних вітрів це небезпечно.
Якщо вкласти достатньо коштів ще на етапі зведення даху, можна спати спокійно при будь-якому снігопаді. Як правило, діють в одному із напрямків. Або серйозно посилюють всю кроквяну систему. Або встановлюють подвійну решетування.
Розрахунок снігового навантаження
Нормативне значення ваги снігового покриву розраховується так. У таблиці Зводу Правил вибирається свій регіон і є середня величина випадання у ньому опадів. Ця цифра дасть приблизну вагу, якою сніг давитиме на 1 квадратний метр площі. Потім її перемножують коефіцієнт кута нахилу ската. При 25 градусах він дорівнюватиме одиниці. До 60 - 0,7. А якщо кут більше останньої величини, то коефіцієнт взагалі не враховується.
Розрахункове значення ваги снігового покриву набувають, коли знайдений нормативний показник множать на коефіцієнт надійності. Але при цьому потрібно уникнути поширеної помилки. Багато хто забуває, що сам покрівельний матеріал також має вагу. Плюс до цього на даху може бути багато чого іншого. Наприклад, утеплювач, решетування або людина, яка виконує якусь роботу.
Тому необхідно спочатку підсумовувати всі навантаження, а потім перемножувати отриманий результат на 1,4. Тільки так можна правильно розрахувати необхідний крок кроквяної системи. Інакше вона служитиме межі своїх можливостей. А її ремонт надзвичайно трудомісткий та дорогий.
Корисне відео
Висновок
Підбираючи конструкцію кроквяної системи для даху свого будинку, необхідно обов'язково враховувати снігове навантаження. Для цього потрібно звернутися до нормативних документів та дізнатися з них, скільки опадів у середньому випадає у цьому регіоні. Знайдена цифра вкаже, яка вага може бути на 1 квадратний метр площі покрівлі.
Після цього потрібно проаналізувати, які сили буде діяти на дах. Включно з знаходженням на ній самої людини. Усі знайдені навантаження підсумовуються та перемножуються на спеціальний коефіцієнт надійності. Так знаходиться реальна вага (із запасом), яка має витримувати перекриття.
