Покрівля здійснює постійний захист будівлі від будь-яких погодних і кліматичних проявів, виключаючи контакт всіх матеріалів з атмосферним або дощовою водою і будучи граничним шаром, що відтинає вплив морозного повітря на горищне приміщення.

Такі основні і найбільш важливі функції покрівлі в поданні непідготовленої людини, вони цілком вірні, але не відображають повний список функціональних навантажень і випробовуваних напружень.

При цьому, реальність набагато суворіше, ніж це виглядає на перший погляд, і вплив на покрівлю не обмежується певним зносом матеріалу.

Воно передається практично всім несучих елементів будівлі - в першу чергу, стін будівлі, на які безпосередньо спирається вся дах, а в кінцевому рахунку - фундаменту.

Нехтувати всіма створюються навантаженнями не можна, це призведе до швидкого (іноді - раптового) руйнування споруди.

Типи навантажень на покрівлю

Основними і найбільш небезпечними впливами на покрівлю і на всю конструкцію в цілому є:

• Снігові навантаження.
• Вітрові навантаження.

При цьому, снігові діють протягом певних зимових місяців, хоча був відсутній в теплу пору, тоді як вітер створює вплив круглий рік. Вітрові навантаження, маючи сезонні коливання сили і напряму, в тій чи іншій мірі присутні постійно і небезпечні періодично трапляються шквальними посиленнями.

Крім того, інтенсивність цих навантажень має різний характер:

• Сніг створює постійне статичний тиск, яке можна регулювати шляхом очищення даху і видалення скупчень. Напрямок діючих зусиль постійно і ніколи не змінюється.
• Вітер діє не постійно, ривками, раптово посилюючись або стихаючи. Напрямок може змінюватися, що змушує всі конструкції даху мати солідний запас міцності.

Раптовий сход з даху великих мас снігу може завдати шкоди майну або людям, які опинилися в місцях падіння. Крім того, періодично трапляються короткочасні, але надзвичайно руйнівні атмосферні явища - ураганні вітри, сильні снігопади, особливо небезпечні при наявності мокрого снігу, який на порядок важче, ніж звичайно. Передбачити дату таких подій практично неможливо і в якості захисних заходів можна лише збільшувати міцність і надійність покрівлі і кроквяної системи.

Збір навантажень на покрівлю

Залежність навантажень від кута нахилу даху

Кут нахилу даху визначає площу та потужність контакту покрівлі з вітром і снігом. При цьому, снігова маса має вертикально спрямований вектор сили, а вітрове тиск, незалежно від напрямку - горизонтальний.

Тому, приймаючи кут нахилу крутішим, можна знизити тиск снігових мас, а іноді і повністю виключити виникнення скупчень снігу, але, при цьому, збільшується «парусність» даху, вітрові напруги зростають.

ВАЖЛИВО! Ця обставина змушує шукати «золоту середину», тобто - оптимальний кут нахилу покрівлі, максимально знижує снігове тиск і, при цьому, що створює якомога менше перешкода для вітру.

Очевидно, що для зниження вітрових навантажень ідеальною була б плоска покрівля, тоді як саме вона не дозволить скочуватися масам снігу і посприяє утворенню великих заметів, при таненні здатних промочити всю споруду. Виходом із ситуації є вибір такого кута нахилу, при якому максимально задовольняються вимоги як по сніговій, так і по вітрової навантаженням, а вони в різних регіонах мають індивідуальні значення.

{ad1}

Залежність навантаження від кута даху

Вага снігу на квадратний метр даху в залежності від регіону

Кількість опадів - показник, безпосередньо залежить від географії регіону. Більш південні райони снігу майже не бачать, більш північні мають постійне сезонне кількість снігових мас.

При цьому, високогірні райони, незалежно від географічної широти, мають високі показники за кількістю випадає снігу, що, в поєднанні з частими і сильними вітрами, створює масу проблем.

Будівельні Норми і Правила (СНиП), дотримання положень яких є обов'язковим до виконання, містять спеціальні таблиці, відображають нормативні показники кількості снігу на одиницю поверхні в різних регіонах.

ЗВЕРНІТЬ УВАГУ! Слід враховувати звичайний стан снігових мас в даному районі. Мокрий сніг в кілька разів важче сухого.

Ці дані є основою розрахунків снігових навантажень, оскільки вони цілком достовірні, а також наводяться не в середніх, а в граничних значеннях, що забезпечують належний запас міцності при будівництві даху.

Проте, слід враховувати влаштування покрівлі, її матеріал, а також - наявність додаткових елементів, що викликають скупчення снігу, оскільки вони можуть істотно перевищувати нормативні показники.

Вага снігу на квадратний метр даху в залежності від регіону на схемі нижче.

Регіон снігового навантаження

Розрахунок снігового навантаження на плоский дах

Розрахунок несучих конструкцій виконується за методом граничних станів, тобто таких, коли відчувають зусилля викликають незворотні деформації або руйнування. Тому міцність плоскої покрівлі повинна перевищувати величину снігового навантаження для даного регіону.

Для елементів даху існує два типи граничних станів:

• Конструкція руйнується.
• Конструкція деформується, виходить з ладу без повного руйнування.

Розрахунки ведуться по обом станам, маючи на меті отримати надійну конструкцію, гарантовано витримує навантаження без наслідків, а й без зайвих витрат будівельних матеріалів і праці. Для плоских дахів значення снігових навантажень будуть максимальними, тобто поправочний коефіцієнт ухилу дорівнює 1.

Таким чином, згідно з таблицями СНиП, загальна вага снігу на пласкій покрівлі складе величину нормативу, помножену на площу покрівлі. Значення можуть досягати десятки тонн, тому будівель з плоскими дахами в нашій країні практично не будують, особливо в регіонах з високими нормами опадів в зимовий час.

Навантаження на плоский дах

Розрахунок снігового навантаження на покрівлю онлайн

ВАЖЛИВО! Як розрахувати снігове навантаження на дах? Для цього скористайтеся нашим онлайн калькулятором.

Приклад розрахунку снігового навантаження допоможе наочно продемонструвати порядок дій, а також покаже можливу величину тиску снігу на конструкції будинку.

Снігове навантаження на покрівлю розраховується за допомогою такої формули:

S = Sg * μ;

де S - тиск снігу на квадратний метр покрівлі.

Sg - нормативна величина снігового навантаження для даного регіону.

μ - поправочний коефіцієнт, що враховує зміну навантаження на різних кутах нахилу покрівлі. Від 0 ° до 25 ° значення μ приймається рівним 1, від 25 ° до 60 ° - 0,7. При кутах нахилу покрівлі понад 60 ° снігове навантаження не враховується, хоча в реальності бувають скупчення мокрого снігу і на більш крутих поверхнях.

Зробимо підрахунок навантаження на покрівлю площею 50 кв.м, кут нахилу - 28 ° (μ = 0,7), регіон - Московська область.

Тоді нормативне навантаження складає (за даними СНиП) 180 кг / кв.м.

Множимо 180 на 0,7 - отримуємо реальну навантаження 126 кг / кв.м.

Повний тиск снігу на покрівлю складе: 126 множимо на площу покрівлі - 50 кв.м. Результат - 6300 кг. Такий розрахунковий вага снігу на даху.

Снігове вплив на покрівлю

Вітрова навантаження на покрівлю

Розрахунок вітрового навантаження виробляється подібним чином. За основу береться нормативне значення вітрового навантаження, що діє в даному регіоні, яке множиться на поправочний коефіцієнт висоти будівлі:

W = Wo * k;

W - вітрове навантаження на квадратний метр площі.

Wo - нормативна величина по регіону.

k - поправочний коефіцієнт, що враховує висоту над поверхнею землі.

Роза вітрів

Є три групи значень:

• Для відкритих ділянок земної поверхні.
• Для лісових масивів або міської забудови з висотою перешкод від 10 м.
• Для міських поселень або місцевостей зі складним рельєфом з висотою перешкод від 25 м.

Всі нормативні значення, як і поправочні коефіцієнти містяться в таблицях СНиП та повинні враховуватися при розрахунках навантажень.

ОБЕРЕЖНО! При проведенні розрахунків слід враховувати незалежність снігових і вітрових навантажень один від одного, а також - одночасність їх впливу. Загальне навантаження на покрівлю - це сума обох значень.

На закінчення необхідно підкреслити велику величину і нерівномірність навантажень, створюваних снігом і вітрами. Значення, зіставні з власною вагою даху, не можна ігнорувати, такі величини надто серйозні. Неможливість регулювати або виключати їх присутність змушує реагувати шляхом збільшення міцності і правильного вибору кута нахилу.

Всі розрахунки повинні спиратися на СНиП, для уточнення чи перевірки результатів рекомендується використовувати онлайн-калькулятори, яких багато в мережі. Кращим способом стане застосування декількох калькуляторів з подальшим порівнянням отриманих величин. Правильний розрахунок - основа довготривалої і надійної служби покрівлі і всієї споруди.

Корисне відео

Більш докладно про покрівельних навантаженнях ви можете дізнатися з цього відео: