Что учесть при расчете и возведении кровли, чтобы она выдержала любой снег

Содержание:

Снег на крыше опасен для людей ― снежно-ледяная «шапка» в любой момент может соскользнуть с крыши и упасть на голову прохожим. Также он создаёт дополнительную нагрузку на стропильную систему.

Дело в том, что если снег накапливается, он слёживается, уплотняется, часть его превращается в лёд. В итоге он становится всё более тяжёлым. Разница в весе слежавшегося и только что выпавшего снега колоссальная.

Стропильная система может не выдержать нагрузки и рухнуть.

Чтобы такого не произошло, необходима регулярная чистка крыши от снега. Это рутинная и довольно опасная работа ― зимой легко можно поскользнуться и упасть с кровли.

Но задачу можно упростить, если при проектировании правильно выбрать:

  • тип крыши;
  • вид кровельного материала;
  • угол крыши для лёгкого схода снега.

Тогда уборка снега с крыши практически не потребуется ― он будет сходить сам. Рассмотрим этот вопрос более подробно.

Виды материалов для крыши

От кровельного материала в первую очередь зависит, задержится ли на крыше снег. У каждого из них свой рельеф и текстура ― одни гладкие, другие шершавые.

Рассмотрим наиболее популярные варианты материалов для крыши.

Металлочерепица

Что учесть при расчете и возведении кровли, чтобы она выдержала любой снег

Металлочерепица ― это профилированные листы оцинкованной стали с полимерным слоем (матовым или глянцевым). По форме она похожа на натуральную керамическую черепицу.

У этого кровельного материала гладкая поверхность, снег на ней не особо задерживается. Даже матовые текстурированные покрытия, как правило, не препятствуют его сходу, т. к. они недостаточно шершавые.

Также у металлочерепицы плавные волны, по которым снег может легко соскальзывать с кровли.

Внимание: не забывайте на крышу из металлочерепицы устанавливать снегозадержатели. Они будут «разрезать» снег на мелкие части, когда он будет сходить с кровли. Тогда он не будет сваливаться «шапками».

Профлист

Что учесть при расчете и возведении кровли, чтобы она выдержала любой снег

По составу профнастил похож на металлочерепицу ― он сделан из оцинкованной стали с полимерным покрытием или без него. Но у него другой рельеф ― он не похож на черепицу.

На крыше из профнастила, как и из металлочерепицы, снег обычно не задерживается. Ему не за что зацепиться ― гладкая поверхность профлиста не позволяет снегу скапливаться на скатах.

Шифер

Что учесть при расчете и возведении кровли, чтобы она выдержала любой снег

Шифер представляет собой волнистые или плоские асбестоцементные или хризотилцементные листы. У этого материала шершавая рельефная поверхность. Снег может зацепляться за неё и оседать на кровле.

Считается, что этот материал для крыши довольно легко намокает. Снег, который накопился на скатах, может днём подтаивать на солнце. Из-за этого шифер становится влажным. Ночью же снег снова замерзает, ещё крепче сцепляясь с мокрой поверхностью шифера. Такую «шапку» счистить не так-то просто.

Битумная гибкая черепица

Что учесть при расчете и возведении кровли, чтобы она выдержала любой снег

Гибкая черепица изготовлена из стеклохолста, который пропитан модифицированным битумом. Сверху на кровельный материал нанесён гранулят ― каменная или композитная крошка.

У гибкой черепицы шершавая поверхность, поэтому снег может легко задерживаться на такой кровле. Снежинки обычно «зацепляются» за гранулят.

Композитная черепица

Что учесть при расчете и возведении кровли, чтобы она выдержала любой снег

Композитная черепица ― многослойный материал. Она состоит из стального основания, которое покрыто акрилом. Сверху на листы нанесена каменная крошка, которая покрыта глазурью.

У этого кровельного материала тоже шершавая поверхность. Поэтому на такой крыше обычно легко копится снег.

Керамическая черепица

Что учесть при расчете и возведении кровли, чтобы она выдержала любой снег

Натуральная керамическая черепица изготовлена из обожжённой глины. У неё может быть разная поверхность ― черепица бывает матовая и глазированная.

По отзывам некоторых домовладельцев, снег с неё соскальзывает медленнее, чем с профлиста или металлочерепицы. Но быстрее, чем с битумной, композитной черепицы либо шифера.

Вывод: обычно снег легко сходит со стальной кровли из профлиста или металлочерепицы. С натуральной глиняной черепицы он, как правило, соскальзывает медленнее. На крыше из шифера, гибкой и композитной черепицы снег может задерживаться.

Тип конструкции крыши

Какие типы крыш бывают? Рассмотрим основные.

  1. Односкатная. Что учесть при расчете и возведении кровли, чтобы она выдержала любой снег
  2. Двускатная. Что учесть при расчете и возведении кровли, чтобы она выдержала любой снег
  3. Вальмовая. Что учесть при расчете и возведении кровли, чтобы она выдержала любой снег
  4. Шатровая. Что учесть при расчете и возведении кровли, чтобы она выдержала любой снег
  5. Многощипцовая (сложная).

Первые четыре типа крыш обычно не доставляют сложностей в эксплуатации. Снег с них, как правило, сходит довольно быстро (помним про уклон ― чем он выше, тем быстрее сползает со скатов снег).

Но есть нюанс: если на двускатной, шатровой или вальмовой кровле есть ендовы или «кукушки» ― альтернатива мансардным окнам, ― то ситуация усложняется. Эти элементы могут помешать сходу снега, он будет копиться возле них.

Многощипцовая крыша ― более сложный вариант. Она состоит из нескольких двускатных, вальмовых или шатровых кровель, соединённых ендовами. Обычно с неё снег сходит более медленно, т. к. он оседает в ендовах. Опять же, если есть дополнительные элементы ― снег может задерживаться на крыше.

Вывод: чем сложнее крыша и чем больше на ней дополнительных элементов, тем хуже сходит снег. Он может оседать в ендовах, над «кукушками» и в других укромных местах. Чтобы реже чистить кровлю, старайтесь сделать её наиболее простой формы. По возможности, избегайте дополнительных элементов. Не усложняйте конструкцию.

Уклон скатов

От угла наклона крыши во многом зависит, насколько быстро снег будет её покидать. Рассмотрим основные, наиболее распространённые варианты.

  • Уклон скатов от 0о до 10о. Условно эти крыши относят к плоским, даже если есть небольшой уклон. Абсолютно плоские кровли обычно испытывают максимальную снеговую нагрузку. Считается, что плоская или практически плоская крыша ― наиболее сложный вариант в плане чистки от снега. Он наверняка не сможет сойти с неё самостоятельно и будет слёживаться, набирая массу. Такие крыши рекомендуется чистить по мере накопления снега ― обычно это несколько раз за сезон.
  • Уклон скатов от 10о до 30о. Такие крыши называют пологими. Снег с них обычно сходит значительно быстрее, чем с плоских.
  • Уклон скатов от 30о до 45о. Это скатные кровли ― один из наиболее распространённых вариантов. Снег с них может легко соскальзывать без посторонней помощи.
  • Уклон скатов от 45о до 60о. Он характерен для остроугольных кровель. Такой угол крыши также хорош для схода снега ― он практически не будет задерживаться на скатах. Кстати, именно поэтому в северных снежных странах ― Норвегии, Дании, Швеции и др. ― часто встречаются остроконечные кровли. Считается, что снеговая нагрузка на остроугольные крыши настолько мала, что её порой не учитывают при проектировании ― маловероятно, что снег будет скапливаться на скатах.

Обратите внимание: от угла наклона скатов зависит выбор кровельного покрытия. Дело в том, что для каждого материала производитель указывает рекомендуемый минимальный уклон. Например, металлочерепицу монтируют на скаты с уклоном не менее 12о.

Вывод: как правило, чем круче скат, тем хуже держится на нём снег. Он обычно сползает под собственным весом. Если вы хотите чистить крышу как можно реже, рекомендуется делать крутые скаты. Выбирайте кровельный материал в соответствии с уклоном кровли, ознакомившись с рекомендациями производителя.

Вывод

Какие выводы можно сделать по итогам нашего небольшого обзора? Как правило, считается, что:

  • Чем круче скат ― тем меньше задерживается на нём снег.
  • Чем проще тип крыши дома и чем меньше дополнительных элементов на ней ― тем быстрее сходит снег.
  • Чем более гладкая поверхность у кровельного материала ― тем быстрее снег покидает скаты.

Не забудьте, что кровельный материал должен соответствовать уклону скатов.

В статье упоминаются категории:

Металлочерепица Профилированный лист Софит

Как произвести расчет ветровой и снеговой нагрузки на кровлю в зависимости от региона проживания

Что учесть при расчете и возведении кровли, чтобы она выдержала любой снег

  • Таковы основные и наиболее важные функции кровли в представлении неподготовленного человека, они вполне верны, но не отражают полный список функциональных нагрузок и испытываемых напряжений.
  • При этом, реальность гораздо суровее, чем это выглядит на первый взгляд, и воздействие на кровлю не ограничивается определенным износом материала.
  • Оно передается практически всем несущим элементам постройки — в первую очередь, стенам здания, на которые непосредственно опирается вся крыша, а в конечном счете — фундаменту.
  • Пренебрегать всеми создающимися нагрузками нельзя, это приведет к скорому (иногда — внезапному) разрушению постройки.

Типы нагрузок на кровлю

Основными и наиболее опасными воздействиями на кровлю и на всю конструкцию в целом являются:

  • Снеговые нагрузки.
  • Ветровые нагрузки.

При этом, снеговые действуют в течение определенных зимних месяцев, отсутствуя в теплое время, тогда как ветер создает воздействие круглый год. Ветровые нагрузки, имея сезонные колебания силы и направления, в той или иной степени присутствуют постоянно и опасны периодически случающимися шквальными усилениями.

Читайте также:  Сакура: описание, значение и применение японского дерева

Кроме того, интенсивность этих нагрузок имеет разный характер:

  • Снег создает постоянное статическое давление, которое можно регулировать путем очистки крыши и удаления скоплений. Направление действующих усилий постоянно и никогда не меняется.
  • Ветер действует непостоянно, рывками, внезапно усиливаясь или утихая. Направление может изменяться, что заставляет все конструкции крыши иметь солидный запас прочности.

Внезапный сход с крыши больших масс снега может причинить ущерб имуществу или людям, оказавшимся в местах падения.

Кроме того, периодически случаются кратковременные, но чрезвычайно разрушительные атмосферные явления — ураганные ветра, сильные снегопады, особенно опасные при наличии мокрого снега, который на порядок тяжелее обычного.

Предсказать дату таких событий практически невозможно и в качестве защитных мер можно лишь увеличивать прочность и надежность кровли и стропильной системы.

Что учесть при расчете и возведении кровли, чтобы она выдержала любой снег

Сбор нагрузок на кровлю

Зависимость нагрузок от угла наклона крыши

Угол наклона крыши определяет площадь и мощность контакта кровли с ветром и снегом. При этом, снеговая масса имеет вертикально направленный вектор силы, а ветровое давление, вне зависимости от направления — горизонтальный.

Поэтому, принимая угол наклона более крутым, можно снизить давление снежных масс, а иногда и полностью исключить возникновение скоплений снега, но, при этом, увеличивается «парусность» крыши, ветровые напряжения возрастают.

Очевидно, что для снижения ветровых нагрузок идеальной была бы плоская кровля, тогда как именно она не позволит скатываться массам снега и поспособствует образованию больших сугробов, при таянии способных промочить всю постройку. Выходом из ситуации является выбор такого угла наклона, при котором максимально удовлетворяются требования как по снеговой, так и по ветровой нагрузкам, а они в разных регионах имеют индивидуальные значения.

Что учесть при расчете и возведении кровли, чтобы она выдержала любой снег

Зависимость нагрузки от угла крыши

Вес снега на квадратный метр крыши в зависимости от региона

Что учесть при расчете и возведении кровли, чтобы она выдержала любой снег

  1. При этом, высокогорные районы, вне зависимости от географической широты, имеют высокие показатели по количеству выпадающего снега, что, в сочетании с частыми и сильными ветрами, создает массу проблем.
  2. Строительные Нормы и Правила (СНиП), соблюдение положений которых является обязательным к выполнению, содержат специальные таблицы, отображающие нормативные показатели количества снега на единицу поверхности в разных регионах.
  3. Эти данные являются основой расчетов снеговых нагрузок, поскольку они вполне достоверны, а также приводятся не в средних, а в предельных значениях, обеспечивающих должный запас прочности при строительстве крыши.
  4. Тем не менее, следует учитывать устройство кровли, ее материал, а также — наличие дополнительных элементов, вызывающих скопления снега, поскольку они могут существенно превышать нормативные показатели.
  5. Вес снега на квадратный метр крыши в зависимости от региона на схеме ниже.

Что учесть при расчете и возведении кровли, чтобы она выдержала любой снег

Регион снеговой нагрузки

Расчет снеговой нагрузки на плоскую крышу

Расчет несущих конструкций выполняется по методу предельных состояний, то есть таких, когда испытываемые усилия вызывают необратимые деформации или разрушения. Поэтому прочность плоской кровли должна превышать величину снеговой нагрузки для данного региона.

Для элементов крыши существует два типа предельных состояний:

  • Конструкция разрушается.
  • Конструкция деформируется, выходит из строя без полного разрушения.

Расчеты ведутся по обоим состояниям, имея целью получить надежную конструкцию, гарантированно выдерживающую нагрузку без последствий, но и без излишних затрат строительных материалов и труда. Для плоских крыш значения снеговых нагрузок будут максимальными, т.е. поправочный коэффициент уклона равен 1.

Таким образом, согласно таблицам СНиП, общий вес снега на плоской кровле составит величину норматива, умноженную на площадь кровли. Значения могут достигать десятки тонн, поэтому зданий с плоскими крышами в нашей стране практически не строят, особенно в регионах с высокими нормами осадков в зимнее время.

Что учесть при расчете и возведении кровли, чтобы она выдержала любой снег

Нагрузка на плоскую крышу

Расчет снеговой нагрузки на кровлю онлайн

Пример расчета снеговой нагрузки поможет наглядно продемонстрировать порядок действий, а также покажет возможную величину давления снега на конструкции дома.

Снеговая нагрузка на кровлю рассчитывается с помощью следующей формулы:

Произведем подсчет нагрузки на кровлю площадью 50 кв.м, угол наклона — 28° (µ=0,7), регион — Московская область.

Тогда нормативная нагрузка составляет (по данным СНиП) 180 кг/кв.м.

Умножаем 180 на 0,7 — получаем реальную нагрузку 126 кг/кв.м.

Полное давление снега на кровлю составит: 126 умножаем на площадь кровли — 50 кв.м. Результат — 6300 кг. Таков расчетный вес снега на крыше.

Что учесть при расчете и возведении кровли, чтобы она выдержала любой снег

Снеговое воздействие на кровлю

Ветровая нагрузка на кровлю

Расчет ветровой нагрузки производится подобным образом. За основу берется нормативное значение ветровой нагрузки, действующее в данном регионе, которое умножается на поправочный коэффициент высоты здания:

Что учесть при расчете и возведении кровли, чтобы она выдержала любой снег

Роза ветров

Имеются три группы значений :

  • Для открытых участков земной поверхности.
  • Для лесных массивов или городской застройки с высотой препятствий от 10 м.
  • Для городских поселений или местностей со сложным рельефом с высотой препятствий от 25 м.

Все нормативные значения, как и поправочные коэффициенты содержатся в таблицах СНиП и должны учитываться при расчетах нагрузок.

В заключение необходимо подчеркнуть большую величину и неравномерность нагрузок, создаваемых снегом и ветрами. Значения, сопоставимые с собственным весом крыши, нельзя игнорировать, такие величины слишком серьезны. Невозможность регулировать или исключать их присутствие заставляет реагировать путем увеличения прочности и правильного выбора угла наклона.

Все расчеты должны опираться на СНиП, для уточнения или проверки результатов рекомендуется использовать онлайн-калькуляторы, которых много в сети. Лучшим способом станет применение нескольких калькуляторов с последующим сравнением полученных величин. Правильный расчет — основа долговременной и надежной службы кровли и всей постройки.

Снеговая нагрузка на кровлю: тонкости расчета при проектировании

Ключевая особенность нашего климата – сезонность. Как следствие изменяются факторы воздействия на крыши домов: количество осадков, сила, направление ветра и прочие. Снеговая нагрузка на кровлю одна из основных составляющих проекта будущего строительства, с учетом которой определяется тип стропильной системы, параметры материала, вариант обрешетки и кровельного настила.

Что следует знать о таких воздействиях, и их учете на стадии проектирования строительства?

Как снег влияет на кровлю ↑

Что учесть при расчете и возведении кровли, чтобы она выдержала любой снег

Понятно, что выпавший на поверхность кровли снег имеет массу, что создает давление на всю систему. Однако создаваемая нагрузка неравномерна и постоянно изменяется.

  • В течение холодного времени года снежный покров возрастает. Но главная опасность в чередовании оттепелей и заморозков, в результате которых возрастает масса даже одного слоя.

На заметку

Стоит знать, что оттаивание и замерзание снега уплотняет его, и как следствие растет масса.

  • Снежный покров не является статичным, он находится в постоянном движении: сползает со скатов, сдувается ветром. Следствием этого на различных участках крыши давление распределяется неравномерно. В особенности этот фактор проявляется на кровлях с нестандартными конфигурациями (так называемые ломаные типы).
  • Так как снег сползает по скату, его большая масса скопляется на свесах, что также не влияет благотворно на кровельную конструкцию.
  • Снеговой покров создает воздействия не только на сам кровельный настил и стропильную систему, но и на водостоки, результатом чего часто является обрушение последних.

Чтобы устранить или снизить неблагоприятное влияние снеговой нагрузки на крыши, разработана целая концепция решения проблемы. Она включает в себя очистку поверхности на уже имеющихся накрытиях, изменение конструкций, или расчет, и закладку определенных свойств еще на этапе проекта возводящегося дома.

Учет снеговых нагрузок на имеющихся кровлях ↑

Что учесть при расчете и возведении кровли, чтобы она выдержала любой снег

Естественно лучше всего на стадии строительства учесть все факторы снеговых нагрузок и внести их в составляющийся проект. Но, что следует проверять или учитывать в варианте, когда дом уже построен?

  • В готовом здании следует замерять угол наклона скатов. Оптимально если это значение будет составлять от 45 до 60 градусов, тогда снежный покров попросту не будет накапливаться на поверхности, сдвигаясь с кровельного настила.

Совет

Однако в таком случае нужно учесть еще один фактор – ветер. Чем больше угол наклона скатов, тем более высокой будет конструкция, а значит, возрастет влияние ветра.

Равномерно распределить по поверхности снеговые потоки помогут приспособления смонтированные на настил – снегозадержатели и снегорезы.

Такие элементы «разобьют» всю массу на несколько частей, распределив их приблизительно равномерно на всей площади.

 Также в зависимости от обрешетки подбирается тип снегозадержателей, на сплошных вариантах возможен монтаж трубчатых барьерных типов устройств, в других вариантах лучше устанавливать снегорезы, разбивающие снежный поток на отдельные части.

Совет

Однако с установкой подобных приспособлений нужно соблюдать осторожность. Снегозадержатели целесообразно монтировать на скаты крыш с углом наклона более 5 градусов, в противном случае это может привести к накоплению значительных масс снега на поверхности настила.

  • Во избежание накопления больших объемов снега на карнизах крыши, следует подумать о системе подогрева. Монтаж нагревательного кабеля по кромке кровельного настила поможет устранить намерзание глыб снега и льда. Управление системой можно осуществлять в автоматическом и ручном режимах.
Читайте также:  Полки для рассады. Февральское солнце жжёт

Важно

Важно знать, что кроме непосредственных методов снижения и устранения снежного давления на кровельный настил стоит озаботиться гидроизоляцией. Образование даже незначительной наледи на поверхности создает препятствие для потока воды, в результате чего влага может попасть под материал крыши.

Кровли уже построенных зданий, как правило, уже рассчитаны под определенную снеговую нагрузку данного региона, однако дополнительные мероприятия и приспособления помогут устранить негативные последствия, как самого перегруза, так, и сопутствующих процессов (протечки, разрушения настила и прочих).

Расчет снеговых нагрузок в соответствии строительным нормам ↑

Что учесть при расчете и возведении кровли, чтобы она выдержала любой снег

Без учета климатических особенностей зим в данном регионе крыша может попросту не выдержать выпавшего количества снега, стропильные конструкции деформируются с дальнейшими разрушениями.

На заметку

Вес свежего выпавшего снега составляет порядка 100 килограмм на 1 кубометр объема, мокрый тяжелее – 300 кг/м³.

Зная массу осадков, уже можно рассчитать воздействие снега на поверхность по толщине выпавшего  покрова. Для чего в СНиПе (строительные нормы и правила 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия» параграф 10) включены формулы, по которым можно произвести расчеты. Но, следует знать именно среднюю толщину снежного покрова для конкретного региона и соответственно создаваемые воздействия.

Что учесть при расчете и возведении кровли, чтобы она выдержала любой снег

Чтобы можно было сделать точный расчет, составлена карта страны, где территория разбита на 8 регионов с приблизительно одинаковыми условиями.

  1. Например, для Москвы и Подмосковья нагрузка составляет приблизительно 180/126 кг/м³,
  2. район Нижнего Новгорода – 240/168 кг/м³,
  3. а в горных районах этот показатель может варьироваться 560/392 кг/м³.

С учетом таких данных проводится расчет полной снеговой нагрузки на кровлю с применением такой формулы:

Что учесть при расчете и возведении кровли, чтобы она выдержала любой снег

  • S – это искомая полная снеговая нагрузка;
  • S расч – расчетная снеговая нагрузка (смотрим по карте, уточняем конкретно по своему региону);
  • µ – коэффициент, учитывающий угол наклона кровли.
  • Значение уклона кровли берут зависимо от следующих показателей:
  • При наклоне скатов менее чем на 25 градусов – единица;
  • Наклон от 25 до 60 градусов – коэффициент 0,7;
  • При уклонах скатов более чем на 60 градусов, данный показатель не учитывается вообще.

То есть, имея такие данные довольно просто сделать расчеты. Например, для района Нижнего Новгорода расчетная снеговая нагрузка имеет показатель 240 кг, дом проектируется со скатами под углом в 30 градусов, значит, подсчет имеет следующий вид – 240×0,7=168 кг/м³. После чего можно подобрать соответствующие детали стропильной конструкции кровли.

Плоские типы крыш ↑

Что учесть при расчете и возведении кровли, чтобы она выдержала любой снег

Подобные типы конструкций крыши неприемлемы для регионов с большим количеством осадков в холодное время года, так на такой поверхности будут накапливаться большие объемы снега. Результатом станет чрезмерное давление снега на конструкцию. В областях с теплым климатом, кровли подобного типа должны иметь запас прочности, а также сплошную обрешетку. Обязательным условием является монтаж подогрева карнизов, для удаления осадков со свесов через водосточные системы.

Совет

Уклон плоскостей скатов в сторону водосточных воронок при таких ситуациях должен превышать показатель в 2 градуса, что обеспечит полноценный сток осадков.

Проектируя строительство гаражей, хозяйственных построек или беседок с плоским накрытием, руководствуются такими же правилами и расчетами снеговых нагрузок, как и для обычных двухскатных (или более) типов крыш. Однако для плоских кровельных конструкций на таких постройках лучше подобрать стропила с более толстых материалов, а обрешетку монтировать сплошной.

Собственный вес конструкции крыши ↑

Что учесть при расчете и возведении кровли, чтобы она выдержала любой снег

Кроме снеговых нагрузок стоит учесть массу самой кровельной конструкции. Делается это для снижения давления на стены постройки, а также, чтобы крыша не разрушилась под собственным весом, догруженным выпавшими осадками.

Оптимальное значение для жилых домов приблизительно 50 килограмм на 1 метр площади.

Расчет проводится путем суммирования массы 1м² каждого слоя кровельного пирога, и умножением на коэффициент 1,1. Например, вес 1 квадрата обрешетки с досок сечением 25 мм составляет около 15 кг/1м², теплоизолятор 100 мм – 10 кг/1м², настил из металлочерепицы 4-5 кг/м² (зависит от толщины листа). Итого, имеем 15+10+4= 29 ×1,1=31,9 кг/1м². Также не стоит забывать о массе стропил.

С учетом этих показателей выбираются оптимальные варианты материалов, а также типы обрешетки и стропил. Впоследствии такой подход позволит менять кровельный настил без опасений разрушения имеющейся конструкции.

Что учесть при расчете и возведении кровли, чтобы она выдержала любой снег

Расчет снеговых воздействий на перекрытие, это одна из составляющих проекта будущего дома, которую не стоит не учитывать. Пренебрежение простыми расчетами, и небрежный подбор соответствующего варианта конструкции накрытий могут привести к серьезным последствиям вплоть до разрушения.

В особенности расчеты снеговых нагрузок важны для сложных по конфигурации вариантов кровли, так как неравномерное распределение осадков на поверхности создаст перегруженные участки. В таком случае следует подобрать более прочные материалы для создания большего запаса прочности на таких частях крыш.

Если сделать все правильно, то подобная кровля прослужит эксплуатационный срок без проблем, и даже при смене материала кровельного настила.

© 2022 stylekrov.ru

Как выбрать оптимальный угол крыши для схода снега?

В гражданском малоэтажном строительстве наиболее распространённым, рациональным и экономически целесообразным видом крыши опытные строители называют скатные конструкции. Они могут состоять из одного, двух, трех или даже четырех скатов, плоскостей, смыкающихся в одной точке, называемой коньком.

От плоских кровель скатные отличает угол наклона, который согласно строительным нормам должен превышать 2,5 градуса. Выбор уклона – важный этап создания проекта, от которого зависит прочность, несущая способность и долговечность конструкции.

В этой статье мы расскажем, как правильно выбрать угол наклона, чтобы облегчить сход снега в зимний период.

Определение угла

Угол наклона крыши – параметр инженерного расчета кровельных конструкций, отражающий отношение высоты конька к ширине основания ската.

Скатные кровли могут иметь уклон 2,5-80 градусов, однако, оптимальный диапазон значений угла наклона составляет 20-45. От этого параметра зависит площадь скатов, ветроустойчивость и снеговая нагрузка.

В специальной литературе встречаются следующие термины:

  • Минимальный уклон. Минимальный угол наклона в целом для скатных крыш составляет 2,5 градуса, но в зависимости от используемого гидроизоляционного материала этот параметр может увеличиваться. Меньше всего минимальный угол у рулонных битумных и мембранных покрытий, он составляет 2-4 градуса. Минимально допустимое значение для металлочерепицы и профнастила составляет 11-120, для керамической черепицы – 220.
  • Оптимальный. Оптимальным называют наиболее подходящий уклон крыши в данных климатических условиях при использовании определенного гидроизоляционного материала. Оптимальный угол наклона обеспечивает самостоятельный сход снега, облегчая обслуживание кровли.

Важно! Уклон крыши может выражаться в градусах, в процентах или в виде соотношения сторон. Чтобы вычислить этот параметр кровельной конструкции, необходимо разделить половину ширины фасада на высоту, а затем умножить на 100 процентов.

Что учесть при расчете и возведении кровли, чтобы она выдержала любой снегРасчет угла наклона ската

Критерии выбора

Выбор уклонности основывается на инженерном расчете, учитывающем климатические условия зоны, где ведется строительство, характеристики кровельного покрытия и несущую способность стропильного каркаса. Чтобы конструкция получилась надежной, необходимо принимать во внимание следующие критерии:

  1. Ветровая нагрузка. Чем круче кровля, тем сильнее ее парусная способность. Поэтому в регионах с сильным, порывистым ветром предпочтительнее более пологие кровельные конструкции. Хотя с другой стороны, с низкоуклонных скатов ветром может срывать гидроизоляционный материал.
  2. Снеговая нагрузка. Чем больше снеговая нагрузка, тем более крытыми делают скаты. Угол наклона кровли 40-45 градусов обеспечивает самостоятельный сход снега с поверхности кровельного материала.
  3. Характеристики финишного покрытия. У каждого покрытия для возведения кровли существует оптимальный уклон, который необходимо учитывать при проектировании конструкции.
  4. Несущая способность каркаса. Чем меньше сечение элементов каркаса и больше расстояние между ними, тем выше круче должен быть скат, чтобы выдержать снеговую нагрузку.

Что учесть при расчете и возведении кровли, чтобы она выдержала любой снегВлияние уклона на шаг обрешетки
Что учесть при расчете и возведении кровли, чтобы она выдержала любой снегВес низкоуклонной и среднеуклонной крыши

Оптимальный показатель для облегчения схода снега

Лимитирующим фактором при выборе угла наклона кровельных скатов в средней полосе России является высокая снеговая нагрузка, характерная для этой местности.

Большое количество снега, выпадающее в зимний период, повышают давление на стропильную систему, приводя к деформациям каркаса и кровельного материала конструкции.

Опытные мастера считают, что существует устойчивая корреляция между уклоном и сопротивлением снеговой нагрузке:

  1. Если он меньше 30 градусов, то происходи накапливание снега на поверхности скатов. Снежные наносы и наледь имеет значительную массу, из-за которой повышается нагрузка на стропильный каркас, достигая критических показаний. Однако, часть снега сдувается с поверхности ветром. Если угол наклона кровли находится в этом диапазоне, то снегозадержатели на нее не устанавливают, особенно если кровельный материал имеет шероховатую поверхность.
  2. При значении, равном 0 градусов (т.е. для плоских крыш), снеговая нагрузка на поверхность достигает максимальных значений. Снег на таких конструкциях скапливается в большие сугробы, которые приводят к обрушению каркаса, если крышу периодически не чистить.
  3. Если он кровли составляет 45 градусов и выше, то в расчетах нагрузки на стропильный каркас весом снега можно пренебречь, так как снег со скатов соскальзывает самостоятельно, не задерживаясь на скате. Чтобы обезопасить эксплуатацию кровли, имеющей большой угол наклона, на нее устанавливают снегорезы, разрезающие пласт снега при сходе на более тонкие пластины, имеющие меньшую скорость и энергию падения.
Читайте также:  Очистка воды из скважины: типы очистительных установок, как выбрать правильное сочетание фильтров

Учтите! Согласно строительной климатологии территория России разделяется на 8 климатических зон, каждой из которых соответствует своя среднегодовая снеговая нагрузка. Это справочное значение используют для расчета уклона крыши, толщины сечения элементов стропильного каркаса и выбора кровельного покрытия.

Что учесть при расчете и возведении кровли, чтобы она выдержала любой снегВлияние угла наклона на высоту мансарды
Что учесть при расчете и возведении кровли, чтобы она выдержала любой снегВлияние уклона крыши на высоту подкровельного пространства

Влияние на конструкцию

Важно, что изменение уклона для облегчения схода снега сильно влияет на конструкцию кровли в целом. Увеличение крутизны влечет за собой следующие последствия:

  • Увеличение веса кровельного пирога. Вес 1 квадратного метра кровельного пирога с уклоном 50 градусов в 2-2,5 раза выше, чем кровли с уклоном 2 градусов.
  • Увеличение площади скатов. Чем круче кровля, тем больше площадь ее скатов, тем больше расход, а, следовательно, и стоимость кровельного материала.
  • Облегчение стропильного каркаса. В отсутствии снеговой нагрузки, можно облегчить каркас крыши, чтобы сэкономить на древесине.
  • Невозможность использования рулонных материалов. Если уклон кровли превышает 40 градусов, не рекомендуется использовать битумные и мембранные рулонные материалы, так как они под воздействием высокой температуры могут просто «сползать» вниз.

Опытные мастера отмечают, что правильный выбор помогает увеличить срок службы кровельных конструкций, облегчить эксплуатацию и обслуживание крыши в условиях снежных российских зим. Ошибки в проекте, связанные с неправильным выбором оптимального угла приводят к деформациям стропил, обвалу обрешетки, заливанию атмосферной влаги в межшовное пространство во время косого дождя или при оттепелях.

Что учесть при расчете и возведении кровли, чтобы она выдержала любой снег

Видео-инструкция

Снеговая нагрузка на кровлю: расчет и нормативное значение по СНиП

Кроме оказания чрезмерной нагрузки на крышу, снежная масса, иногда, является причиной протечек в кровле. Так, при образовании полосы наледи, свободный сток воды становится невозможным и талый снег вероятней всего попадет в подкровельное пространство. Самые большие снегопады приходятся на долю горных районов, где снежный покров достигает нескольких метров в высоту. Но, наиболее негативные последствия от нагрузки происходят при периодическом оттаивании, наледи и промерзании. При этом возможны деформации кровельных материалов, неправильная работа водосточной системы и лавинообразный поток снега с крыши дома.

Факторы влияния снеговой нагрузки

При расчете нагрузки от снежных масс на скатную кровлю следует учитывать тот факт, что до 5% массы снега испаряется в течение суток. В это время он может сползать, сдуваться ветром, покрываться настом. Вследствие этих трансформаций возникают следующие негативные последствия:

  • нагрузка от слоя снега на несущую конструкцию кровли имеет свойство возрастать в несколько раз при резком потеплении с последующим морозом; это вызывает превышение нагрузки, расчет которой выполнялся некорректно; стропильная система, гидроизоляция и теплоизоляция при этом подвергаются деформациям;
  • кровля сложной формы с многочисленными примыканиями, переломами и другими архитектурными особенностями, имеет свойство собирать снег; это способствует неравномерной нагрузке, что не всегда учитывается при расчете;
  • снег, который сползает к карнизу, собирается возле краев и предоставляет опасность для человека; по этой причине в районах с большим количеством осадков рекомендуется заблаговременно устанавливать снегозадержатели;
  • сползание снега с карниза может повредить водосточную систему; во избежание этого нужно своевременно очищать крышу или применять снегозадержатели.

Обязательно почитайте:  Расчет материалов для строительства крыши

Способы очистки крыши от снега

Для предотвращения образования сосулек и наледи применяют системы кабельного обогрева. Нагревательный элемент устанавливают по периметру крыши прямо перед водосточным желобом. Для управления системой подогрева используют автоматическую систему управления или вручную контролируют весь процесс.

Расчет массы снега и нагрузки по СНиП

При снегопаде нагрузка может деформировать элементы несущей конструкции дома, стропильную систему, кровельные материалы.

С целью предотвращения этого на стадии проектирования выполняют расчет конструкции в зависимости от воздействия нагрузки. В среднем снег весит порядка 100кг/м3, а в мокром состоянии его масса достигает 300 кг/м3.

Зная эти величины, достаточно просто можно рассчитать нагрузку на всю площадь, руководствуясь всего лишь толщиной снегового слоя.

Толщина покрова должна измеряться на открытом участке, после чего это значение умножают на коэффициент запаса — 1,5. Для учета региональных особенностей местности в России используют специальную карту снеговой нагрузки. На её основе построены требования СНиП и других правил. Полная снеговая нагрузка на крышу рассчитывается при помощи формулы:

  • S=Sрасч.×μ;
  • где S – полная снеговая нагрузка;
  • Sрасч. – расчетное значение веса снега на 1 м2 горизонтальной поверхности земли;

Обязательно почитайте:  Расчет длины и сечения стропил

μ – расчетный коэффициент, учитывающий наклон кровли.

На территории России расчетное значение веса снега на 1м2 в соответствии со СНиП принимается по специальной карте, которая представлена ниже.

СНиП оговаривает следующие значения коэффициента μ:

  • при уклоне крыши менее, чем 25° его значение равняется единице;
  • при величине уклона от 25° до 60° он имеет значение 0,7;
  • если уклон составляет более 60° , расчетный коэффициент не учитывается при расчете нагрузки.

Друзья, У-ра, свершилось и мы рады представить вам онлайн калькулятор для расчета снеговой и ветровой нагрузки, теперь вам не нужно ничего прикидывать на листочке или в уме, все просто указал свои параметры и получил сразу нагрзку.

Кроме этого калькулятор умеет считать глубину промерзания грунта, если вам известен его тип. Вот ссылка на калькулятор -> Онлайн Калькулятор снеговой и ветровой нагрузки.

Кроме этого у нас появилось много других строительных калькуляторов посмотреть список всех вы можете на этой странице: Строительные калькуляторы

Наглядный пример расчета

Возьмем кровлю дома, который находится в Московской области и имеет уклон 30°. В этом случае СНиП оговаривает следующий порядок производства расчета нагрузки:

  1. По карте районов России определяем, что Московский регион находится в 3-м климатическом районе, где нормативное значение снеговой нагрузки составляет 180 кг/м2.
  2. По формуле из СНиП определяем полную нагрузку:180×0,7=126 кг/м2.
  3. Зная нагрузку от снежной массы, делаем расчет стропильной системы, которая подбирается исходя из максимальных нагрузок.

Установка снегозадержателей

Если расчет выполнен правильно, тогда снег с поверхности крыши можно не убирать. А для борьбы с его сползанием с карниза используют снегозадержатели. Они очень удобны в эксплуатации и освобождают от необходимости удаления снега с кровли дома. В стандартном варианте применяют трубчатые конструкции, которые способны работать, если нормативная снеговая нагрузка не превышает 180 кг/м2. При более плотном весе используют установку снегозадержателей в несколько рядов. СНиП оговаривает случаи использования снегозадержателей:

  • при уклоне 5% и более с наружным водостоком;
  • снегозадержатели устанавливают на расстоянии 0,6-1,0 метра от края кровли;
  • при эксплуатации трубчатых снегозадержателей под ними должна предусматриваться сплошная обрешетка крыши.

Обязательно почитайте:  Основные принципы расчёта стропильной системы

Также СНиП описывает основные конструкции и геометрические размеры снегозадержателей, места их установки и принцип действия.

Плоские кровли

Уклон в сторону водосточной воронки должен быть не менее 2°, что даст возможность собирать воду со всей кровли.

Расчет основных нагрузок дает возможность оптимально подойти к вопросу выбора конструкции стропильной системы. Это обеспечит длительную службу кровельного покрытия, повысит его надежность и безопасность эксплуатации.

Установка возле карниза снегозадержателей позволяет обезопасить людей от сползания опасных для человека снежных масс. В дополнение к этому отпадает необходимость ручной очистки.

Комплексный подход в проектировании кровли также включает вариант монтажа системы кабельного обогрева, которая будет обеспечивать стабильную работу водосточной системы при любой погоде.

Ссылка на основную публикацию