Правильно рассчитать снеговую нагрузку и обеспечить надежную кровлю — важная задача практически во всех регионах России. Многие края и области нашей страны — зоны с зимними низкими температурами и большим количеством снега. Снег относится к кратковременным нагрузкам (в отличие постоянных: сама кровля, стропильная конструкция, теплоизоляция и т.д.), но для устойчивости и долговечности дома его нужно учитывать обязательно.
Как верно рассчитать снеговую нагрузку на кровлю, расскажем ниже.
Нормативная и расчетная нагрузка: в чем разница
Нормативный документ СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия» (в частности, раздел 10) выделяет 8 российских регионов по количеству выпадаемого снега. Это статистические данные, взятые из истории метеонаблюдений: по ним, в российских регионах может выпадать от 70 до 560 кг снега на м².
Нормативная снеговая нагрузка — это среднее количество снега, которое окажется на кровле конкретного уклона, расположенной в конкретном регионе. Это количество определяется с учетом этих показателей по формуле S = Sg ⋅ µ, где:
Sg — нормативный вес снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли (берется из таблицы СП).
µ — коэффициент перехода от веса снегового покрова на уровне земли к снеговой нагрузке на покрытие.
Sg считается в кПа (кг/м²):
Количество снега на кровле не равняется величине снегового покрова на земле, ведь у крыши есть уклон. Потому параметр µ может различаться:
- µ = 1, если уклон кровли менее 25-30°,
- µ = 0,75, когда уклон 30-60°,
- µ = 0, если уклон более 60° (не учитывается).
Плоские крыши в снежных регионах России делать категорически не рекомендуется, потому что такие кровли будут накапливать на себе слишком большие массы снега. Минимальный уклон даже для подсобных построек — 2°, чтобы вода могла стекать с крыши.
Но при строительстве нельзя ориентироваться только на среднее значение:
- климат меняется, могут быть более холодные и снежные зимы, когда количество снега превысит средние значения, высчитанные по СП,
- снег может лежать на кровле неравномерно: возможно образование зон с перегрузкой (снеговых карманов), где нагрузка выйдет за пределы среднего значения.
Именно потому определяют параметр расчетной снеговой нагрузки: нормативное значение умножают на коэффициент надежности. Стандартный коэффициент — 1,4, то есть 40% «запаса» от нормативного стандарта. Этого уже достаточно для основной площади крыши, но если у вас есть гипотетически сложные, опасные зоны, где могут появиться снеговые карманы, расчет по ним нужно вести отдельно. В СП для этого есть отдельные коэффициенты µ и отдельные формулы.
Кроме того, в формулу обычно подставляют и коэффициент ветрового воздействия — об этом подробно расскажем чуть ниже.
Распределение снега по кровле: опасные места
Когда снег только-только выпал, он лежит на кровле ровным слоем, равномерно распределяя всю свою нагрузку на общую площадь. Но затем начинает действовать сила тяжести, и снеговая масса перемещается к краям крыши. Какие зоны кровли могут принять на себя повышенную снеговую нагрузку и как их оборудовать?
- Карнизные свесы. Наилучшим вариантом здесь будет кабельный обогрев крыши по периметру: так снег будет подтапливаться, не скапливаться общей массой, а постепенно сходить вниз.
- Ендовы, мансардные и слуховые окна, зоны за дымоходами и вентиляционными трубами. В таких местах лучше уложить сдвоенные стропила, чтобы подстраховаться от повышенной нагрузки на кровлю.
Помните, что массу снегового покрова не стоит оценивать «на глазок». На массу повлияет не только сама высота покрова, но и его «возраст» (как давно выпал снег), были ли с тех пор оттепели (и сколько их было), уровень влажности воздуха и многие другие факторы. Условно: два участка равной высоты снежного покрова могут отличаться по массе в 5-7-10 (!) раз. В среднем 1 кубометр свежевыпавшего снега весит 100 кг, 1 кубометр мокрого (допустим, по весне или после сильной оттепели) — 300 кг.
Равномерному распределению снега по крыши помогают снегозадержатели и снегорезы, они же помогут избавиться от «козырьков» после сползания снега с кровли, разбив общую массу снегового покрова на несколько примерно равных частей. Снегозадержатели рекомендуются на крышах с уклоном от 5°. Обычно используют трубчатые снегозадержатели: одна такая линия может выдержать нагрузку до 180 кг на 1 м² (при условии сплошной обрешетки под ней). Если же нагрузка предполагается выше, то есть смысл установить линию (несколько рядом) снегозадержателей. При монтаже нужно оставить расстояние до края крыши не менее 0,6 м.
Влияние ветра на снеговой покров на кровле
Всегда нужно учитывать и влияние ветра на образование снеговой нагрузки. Оно может увеличиваться/уменьшаться под влиянием разных факторов: уклон, количество скатов и их расположение по отношению к горизонту (угол), господствующие ветра на данной территории и их направление относительно элементов кровли (наветренная/подветренная сторона и т.д.). Подветренная сторона может собирать до двух раз больше снега, чем наветренная!
Потому ветер тоже учитывается при установке коэффициента накопления снега. Например, для двускатной крыши с уклоном 15-40°:
- Для подветренной — 0,75,
- Для наветренной — 1,25.
Этот коэффициент умножается на µ, что мы рассматривали выше, на коэффициент надежности (базовый = 1,4) и на значение удельного веса снега в выбранном регионе (из СП).
Ветровых районов в России тоже выделяют семь (СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия», раздел 11), показатели ветровой нагрузки (Wo) в них следующие:
Чтобы определить среднюю ветровую нагрузку на кровлю, расположенную на заданной высоте, существует формула W = Wo ⋅ k, где:
- Wo — нормативное значение по таблице (кгс/ м²),
- k — коэффициент изменения ветрового воздействия по высоте (определяется в зависимости от типа местности).
Для определения k выделяют три типа местности:
- А — открытые побережья морей, озер и водохранилищ, пустыни, степи, лесостепи, тундра;
- В — городские территории, лесные массивы и другие местности, равномерно покрытые препятствиями высотой более 10 м;
- С — городские районы с застройкой зданиями высотой более 25 м.
Так, коэффициент k в зависимости от высоты кровли от земли (z) и типа местности может составлять:
Учтите, что при определении ветровой нагрузки типы местности могут быть различными для разных расчетных направлений ветра.
Да, эти вычисления не всегда простые, а получившиеся цифры удивляют и даже немного пугают неопытного в строительстве человека. Но такая предосторожность — обычное дело. Кроме того, есть и приятный бонус: подсчитав планируемую снеговую нагрузку на кровлю, вы поймете, что бояться тяжелых материалов для кровли точно не стоит — снег они вряд ли превзойдут по массе!
Купить строительные материалы можно в торговых отделениях Торговой Сети ТЕХНОНИКОЛЬ в России, Беларуси и Казахстана, а также в нашем интернет-магазине https://www.tstn.ru
Узнать о наличии товара и оформить заказ 8 (800) 600-09-95.
Отправить заказ по почте zakaz-info@tstn.ru
