Як вважати снігове навантаження. Дахи, які не бояться снігу
На конструкцію даху діють різні сили. Розрахунок навантаження на покрівлю включає в себе такі дії як: вага покрівельного матеріалу, крокв і обрешітки, утеплювача, підкладкового килима, навантаження снігу і вітру. Розглянемо окремо кожну з цих навантажень.
розрахунок крокв
Якщо ви будуєте будинок самостійно, і у вас немає достатніх знань в галузі інженерії та архітектури, то розрахунок навантаження на дах можна замовити в спеціалізованій організації або у приватного проектувальника. Якщо ж споруда не настільки вимоглива до технічних розрахунків, то все можна зробити своїми власними силами.
Вплив сили вітру
Снігове навантаження може зруйнувати дах, ну а вітрова крім цього може зірвати покриття. Чим більшим є кут скатів покрівлі, тим більше буде навантаження вітру на конструкцію. Чим меншим буде кут, тим сильніше буде підйомна сила, яка прагне зірвати дах. Саме тому такий важливий розрахунок площі двосхилим даху. Для початку визначають довжину кроквяної ноги. Тут стане в нагоді знання шкільного курсу геометрії, так як крокви становить з прилеглими стінами прямокутний трикутник, тому розрахувавши довжину гіпотенузи можна визначити необхідний показник.
Трохи складніше порахувати перетин крокви і відстань між ними. Для цього проведемо розрахунок вітрового навантаження на покрівлю по формулі: Wр \u003d W * k * C. W - вітровий тиск, яке береться з таблиць СНиП. k - коефіцієнт, що залежить від висоти будівлі, він також вказується в згаданому вище нормативному документі. С - аеродинамічний коефіцієнт, який використовується для розрахунку підйомної сили з підвітряного і навітряного боку.
Коефіцієнт С може мати як позитивний, так і негативне значення. Перший випадок виникає, якщо вітер тисне на поверхню скатів, це справедливо для великих кутів. Другий випадок виникає на пологих дахах, коли вітер «стікає» по схилах. Для протидії цим силам, в залежності від кроку крокв, в стіни будинку встановлюють так звані «йоржі». Це металеві штирі, до яких дротом прив'язуються кроквяні ноги. У вітряних регіонах прив'язується кожне крокви, при нормальних умовах це роблять через одну балку, попередньо виконавши за наявними даними.
Розрахунок балки перекриття, дивіться на відео:
Навантаження ваги покрівлі
Серйозний вплив на характеристики кроквяної системи надає вагу самого покрівельного матеріалу. При цьому різні матеріали можуть значно відрізнятися за своєю вагою. Чим більше важить покрівля, тим більше повинен бути кут нахилу скатів. Також необхідно знати, як порахувати квадратні метри даху, так як ніж її площа більша, тим сильніше вона буде залежати від впливу зовнішніх навантажень.
Силу тиску даху на крокви можна порахувати, знаючи характеристика матеріалу. Вони часто вказуються в технічних даних або інструкції від виробника. Залежно від типу покрівельного матеріалу вибирається певний варіант обрешітки. Так, для її створення використовується OSB плита, фанера або обрізна дошка. Усереднений вага цих матеріалів можна дізнатися з нормативних таблиць або технічних даних від виробника. Наприклад, під покрівлю з шиферу використовують бруски перерізом 4 * 6 або 6 * 6 см, в той час як під бітумний гонт - плити OSB або фанеру.
Розрахунок квадратури даху залежить від її типу. дуже просто для односхилих покрівель. У більш складних конструкціях слід розбити дах на елементарні фігури - прямокутники і трикутники, площа яких легко визначається (докладніше: ""). Також важливо врахувати звіси покрівлі на карнизах. Відстань між кроквами визначається виходячи з товщини покрівельного матеріалу.
Не менше значення має і теплотехнічний розрахунок покрівлі, на підставі якого підбирається утеплювач і його товщина. Ці два показники в значній мірі впливають на загальну вагу конструкції даху. Крім того сюди входить і вагу паро- та гідроізоляції, а також внутрішньої обшивки мансардного приміщення. Товщина утеплювача розраховується за формулою: Т \u003d R * L. Де R - термічний опір конструкції, яка буде утеплятися, L - коефіцієнт теплопровідності обраного утеплювача (вибирається за нормативами СНиП II-3-79).
Припустимо, що дах утеплюється скловатою URSA М-20, будинок розташований в центральному регіоні. Тоді товщина утеплювача становитиме: Т \u003d 4,7 * 0,038 \u003d 0,18 м \u003d 18 см. У цьому випадку 4,7 - тепловий опір, взяте з нормативів СНиП, а 0,038 - коефіцієнт теплопровідності, який був зазначений виробником матеріалу. Знаючи щільність утеплювача (вказується в тих. Даних) рівну 18-21 кг / м.кв, можна порахувати вага матеріалу.
Аналогічним чином розраховується вага гідро- і пароізоляції, а також оздоблювального матеріалу. Важливий також і розрахунок обігріву покрівлі, так як він впливає на товщину утеплювача. Також система обігріву, яка буде встановлена \u200b\u200bна горищі, додасться в вагу конструкції даху.
Для того, щоб врахувати вагу самої кроквяної конструкції, слід намалювати її план. У розрахунок приймаються середні значення для наслонних крокв і прогонів - 5-10 кг / м.кв, для висячих крокв - 10-15 кг / м.кв. Для отримання певного запасу міцності конструкції, отримані навантаження множаться на коефіцієнт 1,1.
З метою більш точного визначення вагових навантажень на дах необхідно провести теплотехнічний розрахунок покрівлі приклад якого можна знайти на сторінках нашого порталу.
- Природні явища, що впливають на снігове навантаження
- Розрахунок снігового навантаження
- плоскі дахи
Зима прекрасний сезон повний розваг і несподіванок. Найбільш неприємним сюрпризом може стати неправильно розрахована снігове навантаження на покрівлю, яка призводить до важких наслідків, як для самого будинку, так і для людини.
Нападник сніг може своєю вагою продавити покрівлю або зруйнувати її кроквяну систему. Снігова маса може викликати протікання води всередину стикових з'єднань покрівельного матеріалу і в приміщення.
Природні явища, що впливають на снігове навантаження
Багато негативні впливи на дах спостерігаються при різкій зміні погодних умов під час зими. Наприклад, утворення льоду, відтавання, рясний снігопад, схід снігу, утворення бурульок великої маси і їх обвалення, поломка водостічної системи. Все це веде не тільки до порушення комфорту проживання, а й несе загрозу для життя людей.
При розрахунку навантаження опадів на дах під час зимового сезону необхідно врахувати ті процеси, які відповідають цьому періоду в вашому регіоні. Будь-яка зима може характеризуватися наступним:
- Особливості вітрів і перепад температури. До 5 відсотків маси снігу, що випав протягом дня і ночі йде з даху природним чином. Він просто сповзає, покривається настом при потеплінні, посилення вітру здуває з поверхні покрівлі.
- Навантаження, що перевищує розрахункову. Може виникати при різкому перепаді температури в бік тепла і наступаючим потім морозом. Гідроізоляція, теплоізоляція, кроквяна конструкція в таких випадках можуть піддатися деформації.
- Складний дах, що має западини і різні скоси, перешкоджає вільному сходженню покриву, в результаті чого виникає нерівномірне навантаження на всю покрівлю.
- Сходить сніг при утворилася криги має властивість накопичуватися на краю ската і його несподіване падіння може травмувати проходить повз людини. В регіонах, де можуть спостерігатися такі явища, встановлюють спеціальні снігозатримувачі.
- Сход великих мас пошкоджує водостічну конструкцію. Щоб цього не відбувалося, потрібно своєчасна чистка даху або установка кабельного обігріву на кінці площині ската.
- У районах, де спостерігається велика кількість снігопадів. При несвоєчасному виробництві очищення даху і заметів, що утворюються в результаті сходу, може утворюватися сніговий мішок (коли зійшов сніг впирається в карниз покрівлі). Таке відбувається зазвичай з підвітряного боку. В цьому випадку можуть постраждати навіть стіни і вікна будинку.
- Сніг на даху завжди розподіляється нерівномірно, на одних схилах його накопичується більше, на інших менше, це залежить від напрямку вітрів переважаючих в регіоні споруди.
Повернутися до списку
Розрахунок снігового навантаження
Снігове навантаження на покрівлю - величина, яка існує вже багато десятиліть. Тому для неї вироблена відома формула розрахунку, яка використовується будівельниками. Щоб її порахувати коректно і без помилок, встановлені величини, затверджені державними будівельними Правилами і Нормами. Розрахунок здійснюється за формулою:
- S \u003d S розрахункова х k.
S - очікувана снігове навантаження. S розрахункова - вага снігу на один квадратний метр горизонтальній площині, що вказується в СНиП. Його величина вказується на карті Росії в залежності від регіонів. k - коефіцієнт нахилу скатів, який також встановлений СНиП:
- ухил ската менше 25 градусів, k \u003d 1;
- ухил ската 25-60 градусів, k \u003d 0,7;
- ухил ската більше 60 градусів, розрахунок проводиться без урахування значення k.
Розрахунок снігових навантажень на дах виробляється на етапі проектування будівлі.
Орієнтовна маса одного куба снігу становить майже центнер, якщо ж він мокрий, то ця величина може досягати 300 кілограм.
На вибір перетину крокв і кроку їх установки істотно впливає власну вагу покрівлі, матеріал якої, в свою чергу, залежить від ухилу скатів даху.
Скати однієї покрівлі зазвичай влаштовують з однаковим ухилом, який вибирають в залежності від покрівельного матеріалу, способу його укладання, архітектурних вимог і економічних міркувань, а також від району будівництва. З крутих покрівель, з ухилом 45 ° і більше, швидко віддаляється атмосферна вода і сніг, що враховують при будівництві будівель в районах з великою кількістю опадів. Але зі збільшенням ухилу підвищується вартість покрівлі. Наприклад, при зведенні покрівлі з ухилом 45 ° потрібно в півтора рази більше матеріалу, ніж для плоскої, а при ухилі даху в 60 ° - в два рази більше. У тих районах країни, де бувають сильні вітри, найбільш раціонально влаштовувати пологі покрівлі, так як вітрове навантаження на скати таких покрівель менше і навпаки, в засніжених районах з несильними вітрами, краще робити круті схили, зменшуючи снігове навантаження за рахунок скочування снігу.
Ухил скатів дахів в різних нормативних документах виражається по різному: у вигляді безрозмірних величин (відношення висоти до половини прольоту), у відсотках і градусах (рис. 13). Саме зрозуміле визначення ухилу у вигляді безрозмірних одиниць. Коли дах будується, то звичайно ж, ніхто не вимірює нахил скатів в градусах транспортиром. Якщо при будівництві відсутня проектна документація, Що задає висоту пристрою коника, роблять простіше: вимірюють проліт будівлі, знаходять центр і від нього вгору за допомогою рівною дерев'яної рейки виносять висоту рівну, наприклад, половині прольоту (ухил 1: 1) або третини половини прольоту (ухил 1: 3), або будь-яку іншу. Процентне визначення ухилу, на погляд багатьох будівельників, тільки заплутує роботу.
Мал. 13. Взаємозв'язок між безрозмірною величиною ухилу скатів даху, кутом в градусах і відсотках
На ухил скатів даху впливає і вид покрівельного матеріалу, так як при будівництві необхідно враховувати розмір покрівельного матеріалу, спосіб його кріплення, технологічність укладання і передбачити подальшу його ремонтопридатність і доступність обслуговування. Для скатних дахів застосовують різні покрівельні матеріали: сталеві оцинковані листи, плоскі і хвилясті азбестоцементні і бітумні листи, керамічну, цементну і металеву черепицю, руберойд та інші. Вибір покрівельного матеріалу визначає величину кута нахилу даху. Чим щільніше матеріал покрівлі та герметичнее його стики, тим менше може бути ухил даху, і навпаки, чим дрібніше розміри штучного покрівельного матеріалу, наприклад, черепиці, тим крутіше повинна бути дах. Це пояснюється не тільки великою кількістю з'єднань малорозмірних деталей, а значить, можливим протіканням, але і великою вагою покрівлі. Чим важче покрівельний матеріал, тим більший кут нахилу потрібно надати скатам. Рекомендовані ухили скатних дахів наведені в таблиці 5.
Таблиця 5
| Матеріал скатної покрівлі | ухил даху | Маса 1 м², кг |
|---|---|---|
| Хвилясті а / ц листи: середнього профілю | від 1: 10 до 1: 2 | 11 |
| посиленого профілю | від 1: 5 до 1: 1 | 13 |
| Хвилясті целюлозно-бітумні листи | від 1: 10 і більше | 6 |
| М'яка (гнучка) черепиця | від 1: 10 і більше | 9–15 |
| З оцинкованої бляхи: з одинарними фальцами | від 1: 4 і більше | 3–6,5 |
| з подвійними фальцами | від. 1: 5 і більше | 3–6,5 |
| керамічна черепиця | від 1: 5 до 1: 0,5 | 50–60 |
| цементна черепиця | від 1: 5 до 1: 0,5 | 45–70 |
| Металочерепиця | від 1: 5 і більше | 5 |
Необхідно відзначити, що в таблиці наведені рекомендовані практикою і нормативними документами ухили скатів покрівель з різних матеріалів і їх усереднений вага на квадратний метр. Однак ринок будівельних матеріалів набагато багатше, фірми-виробники покрівельних матеріалів постійно вдосконалюють свою продукцію: знижують вагу і модернізують технічні характеристики виробів. При виборі конкретного матеріалу на покрівлю краще використовувати технічну документацію фірми-виробника.
В вага покрівлі входить вага обрешітки. Латами називають несучий елемент покрівлі, до якого власне кріпиться сама покрівля. Розрізняють два види риштувань: суцільна і розріджена (рис. 14). Щоб визначити необхідний вид обрешітки і крок установки Решетін, потрібно заздалегідь визначитися з видом покрівельного покриття.
Мал. 14. Риштування скатних дахів
Розріджена обрешетка робиться під жорсткі покрівельні матеріали, тобто під ті матеріали, які самі здатні нести на собі снігове і вітрове навантаження і при цьому не прогинатися і, тим більше, не руйнуватися. Розріджену обрешітку виконують з дерев'яних жердин або пиляних брусків. В даний час у продажу з'явилися П-подібні оцинковані металеві решетіни. Крок установки Решетін і розмір їх перетину залежать від виду покрівельного матеріалу.
Під покрівлі з великорозмірних штучних елементів: азбестоцементні листи середнього і уніфікованого профілю довжиною до 1,3 м і цементноволокністие листи крок розкладки обрешітки вибирають таким, щоб під кожним листом виявилося три решетіни. Зазвичай крок Решетін становить 60 см під азбестоцементні і цементноволокністие листи будь уніфікованої довжини. Перетин Решетін зазвичай приймається 60 × 60 мм, можна і менше, наприклад, 40 × 60 мм, але тоді їх потрібно встановлювати частіше. Під хвилясті целлюлозобітумние листи типу ондулін крок обрешітки вибирається від наявного ухилу скатів даху. Він вибирається розміром 45 см для ухилів від 1: 6 до 1: 4 і 60 см - для ухилів більше 1: 4. Для дахів з нахилом скатів менше 1: 6 під ондулін робиться суцільна обрешетка.
Під покрівлі з малорозмірних штучних елементів, наприклад, з черепиці, крок обрешітки приймається таким, щоб кожна окрема черепиця лягла на дві решетіни. Він може становити від 16 до 40 см. Найпоширеніший крок приблизно 33 см. При розрахунку ваги покрівельного покриття краще заздалегідь визначитися з вибором типу черепиці та уточнити крок обрешітки. Обрешітку під черепицю при одношаровому покритті стелять обрізних брусків перетином 50 × 50 або 50 × 60 мм, при двошаровому або важкої штампованої черепицею - перетином 60 × 60 мм.
При влаштуванні покрівель із сталевого профільованого настилу і його різновиди металочерепиці, крок Решетін вибирається виходячи з несучої здатності матеріалу. Зазвичай він становить 35-40 см і дорівнює поперечному кроку профілю металочерепиці. Для обрешітки використовуються дошки шириною приблизно 100 мм.
Під м'які покрівельні матеріали робиться суцільна обрешетка. Застосовуваний для визначення типу обрешітки термін - «суцільна» зовсім не означає, що дошки Решетін прибиваються впритул один до одного. Зазвичай таким чином кріпляться тільки дві верхніх і дві нижніх решетіни, інші утворюють між собою зазор від 2 до 5 см. Решетін можуть бути виготовлені з окромленого (рівного обрізаного з двох сторін по довжині) або НЕ кромленія тесу завтовшки 2-2,5 см. при застосуванні не кромленія дощок їх розташовують по схилу покрівлі по типу комель до вершини, обзол з не кромленія тесу повинен бути обов'язково знятий.
Обрешітку під сталеву покрівлю виконують суцільний, так і розріджена. Розріджену обрешітку роблять з брусків перетином 50 × 50 мм, дощок - 50 × 120 (140) мм, суцільну - з дощок товщиною 30-40 мм. Бруски розташовують через 200-250 мм друг від друга. Через кожні 1,4 м прибивають дошки такої ж товщини, як бруски, шириною до 140 мм (більш широкі дошки можуть жолобитися), які необхідні для стиковки на них лежачих фальців картин. Верх даху - коник збивають з дощок шириною 200 мм.
Останнім часом при використанні новітніх покрівельних покриттів стали часто використовуватися контробрешетування. Контробрешітка називають другу, найчастіше суцільну обрешітку, виконану під кутом до першої. Кут нахилу контробрешетування роблять приблизно рівним 45 °. Нахил Решетін не тільки збільшує просторову жорсткість даху, але і дозволяє зробити практично будь-яку покрівлю, за винятком, мабуть, тільки черепичним, але при бажанні можна зробити і її.
Суцільне решетування з дощок в даний час майже не застосовується її замінили на суцільну обшивку скатів вологостійкою фанерою або плитами ОСП (OSB) (табл. 6).
Таблиця 6
Приблизна вага матеріалу покрівельного покриття можна прийняти за таблицею 5, а вага обрешітки потрібно розрахувати виходячи з обраного матеріалу і конструкції покрівлі. для дерев'яних риштувань застосовуються бруски хвойних порід. Питома вага одного кубометра деревини дорівнює 500-550 кг / м³. Якщо буде використана фанера або ОСП, то їх об'ємна вага дорівнює 600-650 кг / м³.
| назад |
Для виготовлення кроквяних ніг застосовується якісний пиломатеріал певного перерізу. Його міцності має бути гарантовано досить для того, щоб конструкція даху могла протистояти всім випадає на неї навантажень.
Щоб визначитися з цим параметром, доведеться провести деякі обчислення. Посильну допомогу зможе надати калькулятор розрахунку навантаження на крокви для визначення оптимального перетину пиломатеріалу для їх виготовлення.
Необхідні пояснення щодо проведення розрахунків будуть приведені нижче.
Калькулятор розрахунку навантаження на крокви для визначення оптимального перетину
Дах і сніг.
Непрості взаємини.
Росія - сніжна країна. Однак у росіян складаються досить дивні стосунки зі снігом. І особливо зі снігом на дахах будинків. У цій статті ми спробуємо розібратися, що робити зі снігом на дахах і якими мають бути покрівлі, щоб встояти під натиском сніжної маси.
Чи витримає дах шар снігу взимку?
Почнемо з азів, тобто зі снігових навантажень на покрівельні системи. Скільки ж важить сніг на даху? Щільність свіжого пухкого снігу становить від 10 до 100 кг / м 3. Середня щільність снігового покриву в Європейській частині Росії в кінці зими на Півночі знаходиться в межах 220 - 280 кг / м 3; в Середній смузі - в межах 240 - 320 кг / м 3; на Півдні - в більш широких межах: від 220 до 360 кг / м 3, що пояснюється наявністю перемежовуються відлиг і процесами фірнізаціі снігу (освіта кульок льоду всередині снігу з замерзаючого водяної пари). Фірн (від др.-ст.-ньому. Firni - торішній, старий) - щільно злежаний, зернистий і частково перекристалізований сніг. Сухий сніг є двухфазную, а мокрий - трифазну систему, що складається з кристалів льоду, води і повітря, що містить водяну пару.
В процесі танення або зволоження при відлизі щільність снігу істотно збільшується. На початку танення щільність становить від 180 до 350 кг / м 3, в розпал танення від 350 до 450 кг / м 3, а в кінці танення доходить до 600 - 700 кг / м 3. Пористість снігу пов'язана з його структурою і змінюється в міру його ущільнення від 98 до 20%. Товщина снігового шару на покрівлі залежить від кліматичного району, конфігурації покрівлі (куту нахилу, наявності снігозатримувальних елементів і конструкцій). Чим менше кут нахилу покрівлі, тим товщі шар снігу може на ній накопичуватися. Крім снегозадержателей, затримки снігу сприяють димоходи й складна многщіпцовая конфігурація покрівель.
Правильно побудована покрівля повинна бути розрахована на снігове навантаження в кожному конкретному регіоні. У Зводі правил СП 20.13330.2011 "Навантаження і впливи" в розділі 10 "Снігове навантаження" визначається районування території Росії за величиною снігового покриву і навантажень від нього. Залежно від регіону будівництва змінюються значення снігових навантажень, на які повинна бути розрахована покрівля.
|
сніговий район |
міста |
Значення ваги снігу для розрахунку на руйнівне навантаження (кг / м 2) |
|
Астрахань, Улан-Уде |
||
|
Волгоград, Іркутськ, Хабаровськ, Владивосток |
||
|
Москва, Новгород, Володимир, Омськ, Тюмень, Челябінськ |
||
|
Санкт Петербург, Нижній Новгород, Кемерово, Амурська |
||
|
Перм, Уфа, Мурманськ, Воркута, Анадир |
||
|
Усинськ, Камчатка |
||
|
Петропавловськ-Камчатський |
||
|
Чара, Норильськ, Кропоткін |
Який товщини шар снігу виявиться критичним покрівлі правильно побудованого будинку? Наприклад, для Москви покрівлі повинні бути розраховані на ушкоджує навантаження 126 кг / м 2. Це означає, що критичне навантаження для пошкодження даху може створити сухий сніг щільністю 100 кг / м 3 з товщиною шару 126 см. Якщо сніг злежаний, як в кінці зими з щільністю 250 кг / м 3, то для створення критичного навантаження знадобиться товщина шару снігу всього 50 см. Якщо сніг почав танути (щільність 350 кг / м 3), то критична для ушкодження товщина шару снігу складе 36 см. В кінці танення снігу, якщо він з якихось причин затримується на покрівлі, критична для ушкодження товщина його шару складе всього 16-18 см.
У рекомендаціях американського МНС (FEMA) вказується, що середній критичної товщиною снігового покриву для дахів з невеликим ухилом є шар 46 см. Дані рекомендації були сформовані з урахуванням того, що багато будинків були побудовані досить давно без розрахунку на сучасні норми по снігових навантажень.
Як повинна бути влаштована покрівля будинку, щоб витримати снігові навантаження без пошкоджень і руйнування?
Снігове навантаження сприймається кроквяної системою і передається на стіни будинку. Як повинна бути влаштована кроквяна система, щоб сприйняти навантаження від снігу без руйнування? Для пошуку відповіді на питання звернемося до СП 31-105-2002 "Проектування і будівництво енергоефективних одноквартирних житлових будинків з дерев'яним каркасом".
При поперечному перерізі крокв 38 х 140 мм (застругані дошки перетином 40 х 150 мм) при розрахунку на снігове навантаження до 300 кг / м 2 крокви можуть мати вільний проліт не більше 2,6 м при кроці крокв 60 см. При снігового навантаження до 200 -250 кг / м 2 довжина вільного прольоту крокв може скласти 3,5 метра. При навантаженні до 150 кг / м 2 дозволена довжина вільного прольоту крокв збільшується до 3,9 метра. При збільшенні висоти перетину крокв до 184 мм (200 мм) довжини дозволеного вільного прольоту збільшуються, відповідно, до 3,2 м, 3,5 м і 4,4 м. При великих довжинах прольотів крокви можна спирати на поздовжні прогони або опорні стійки, передають навантаження на нижні будівельні конструкції.
Особливі вимоги пред'являються до кріпильних виробів. Довжина цвяхів повинна перевищувати подвійну ширину перетину крокв, тобто для скріплення крокв шірінобй перетину 38 мм використовуються цвяхи довжиною мінімум 80 мм. Чим менше кут нахилу покрівлі, тим більше цвяхів потрібно використовувати для кожного з'єднання. Наприклад, якщо при куті нахилу покрівлі 45 градусів і кроці крокв 60 см досить пробивати крокви 5-ю цвяхами, то на покрівлі з кутом 26 градусів потрібно 8 цвяхів на одне з'єднання.
При з'єднанні інших елементів кроквяної системи слід користуватися таблицею мінімальної кількості і довжини цвяхів [на підставі таблиці 8-2 СП 31-105-2002. Проектування і будівництво енергоефективних одноквартирних житлових будинків з дерев'яним каркасом]:
Влаштовуючи кроквяну систему будинку в снігових районах, слід вибрати покрівлі з достатнім кутом нахилу - як мінімум 36 градусів до горизонту. Ще краще протистояти навантаженням і позбавлятися від надмірної сніжної маси покрівлі з кутом 45 градусів і більше.
За передачу навантаження на стіни будинку кроквяні системи діляться на розпірні і нераспорние. У разі значних снігових навантажень краще віддати перевагу нераспорную схему наслонних (що спираються на поздовжні прогони) крокв, в якій кроквяні ноги закріплюються на стінах шарнірними з'єднанням з двома ступенями свободи. Щоб занчительно знизити передані распирающие навантаження на стіни будинку один з кінців наслонних крокв повинен бути закріплений так, щоб забезпечувати поздовжній зсув крокви під впливом сніговою або вітрового навантаження. Для цього в безрозпірного конструкціях кроквяних систем дотримується таке правило: кріплення одного кінця кроквяної ноги робиться на ковзної опори, що дозволяє поздовжнє зміщення (зсув) і поворот крокви (два ступені свободи), кріплення іншого кінця крокв (на коньковом прогоні) робиться з допуском лише повороту (одна ступінь свободи). Кріплення з двома ступенями свободи може бути виконано на сучасних кріпильних пластинах-ползунах, або на сталевих скобах з використанням дротяних петель (петель з лавсанових або сталевих кріпильних стрічок) в поєднанні з конструкційним кріпленням у вигляді куточків, дерев'яних коротишів або пробою цвяхами (по одному з кожного боку). Конструкційне кріплення попереджає зсув крокв уздовж поздовжньої осі мауерлата (стін). У такому випадку при відсутності жорсткого зв'язку крокви-мауерлат розпирає навантаження не буде передаватися на опорну стіну.
Схема кріплення наслонних крокв з однієї і двома ступенями свободи.
Як повинна утеплятися і вентилюватися покрівля в снігових районах?
Запорука нормальної експлуатації покрівлі в снігових районах дуже простий: покрівля в зимовий час не повинна нагріватися теплом з дому, щоб не відбувалося танення снігу на покрівлі. Чому танення снігу небажано? По-перше, при частковому таненні сніг набуває велику щільність, чому зростають навантаження на покрівлю. По-друге, при поперемінних циклах відтавання-замерзання можуть утворюватися льодові брили в снігових мішках -плотінах і бурульки на звісах покрівлі. Навантаження від льоду перевищать навіть навантаження від талого снігу: щільність льоду становить 917 кг / м 3. По-третє, що утворюються водні басейни в снігових греблях на покрівлях з штучних матеріалів призводять до затікання води під покрівлю через шви і проміжки і появі протікання в будинку.
Схема утворення снігових гребель на покрівлі.
Для запобігання утворенню крижаних пробок і бурульок у водостічній системі покрівлі, а також скупчення снігу і льоду в водовідвідних жолобах і на карнизної ділянці слід передбачати установку на покрівлі кабельної системи противообледенения.
Які умови необхідно виконати, щоб залишити взимку поверхню покрівлі холодної? Існує дві основні схеми пристрою горищного простору: холодний (неутеплений) горище і утеплений горище (або мансарда).
У невтепленому горищі контур утеплення знаходиться в перекритті останнього поверху або лежить на такому перекритті. Якщо товщина утеплення горищного перекриття достатня, в контурі утеплення немає зазорів, що проходять через горище вентиляційні труби і димоходи утеплені, а саме горищне простір добре провітрюється, то проблем з нагріванням покрівлі і таненням снігу зазвичай не виникає. Мінімальна площа отворів у покрівлі для природної вентиляції горища (ковзани, хребти, карнизи, слухові вікна, Витяжні патрубки тощо) повинна бути не менше не менше 1/300 площі горизонтальної проекції покрівлі.
Як визначити де знаходяться зони витоку тепла? Якщо температура впала нижче 0 ° C і випав сніг товщиною покриву не більше 25 мм - подивіться на дах будинку. У нормі, сніг повинен рівномірно покривати поверхню покрівлі. Якщо ж на покрівлі утворилися місця, де сніг розтанув - це вірна ознака локальних витоків тепла. Типові місця витоків тепла на горищах - люки і прорізи в перекритті, кути перекриттів, неізольовані вентиляційні канали і димоходи. на вальмових дахах холодних горищ тепле повітря може збиратися під склепінням покрівлі, якщо в ньому відсутня наскрізна вентиляція подконькового простору.
Якщо горище (мансарда) має утеплений підпокрівельний контур, то критичними елементами для запобігання поверхні покрівлі від прогріву будуть:
- Достатня товщина теплоізоляції.
- Відсутність проміжків при укладанні утеплювача.
- Наявність добре вентильованого зазору між поверхнею утеплювача і підставою покрівельного покриття.
- Наявність воздухозабора достатнього перетину під свесами покрівлі і покрівельних вентиляторів і коньковой вентиляції для відводу повітря.
У утепленій покрівлі може бути подвійний вентиляційний зазор або одинарний - все залежить від властивостей обраної гідроізоляційної мембрани. Якщо в конструкції покрівлі використовується сучасна тришарова супердифузійна покрівельна мембрана, Яка добре пропускає пар з утеплювача (паропроникність за добу 750-1000 г / м 2) і блокує надходження води в нього зовні, то таку мембрану можна укладати прямо на утеплювач. Висота перерізу зазору між утеплювачем і гідроізоляцією повинна бути не менше 2 см.
Схема подкровельной вентиляції з одинарним і подвійним вентиляційним зазором.
У разі використання більш дешевих одношарових мембран або паронепроникних гідроізолюючих плівок, між ними і утеплювачем з допомогою контррейок створюється другий вентиляційний зазор для відводу водяної пари з утеплювача і конденсату з поверхні плівки.
Одинарний або подвійні вентиляційні зазори повинні бути відкриті в подконьковое вентильований простір.
До числа основних помилок при влаштуванні подкровельной вентиляції відносяться відсутність повітрозабірних отворів або їх малий перетин, невеликий просвіт вентиляційного зазору, відсутність покрівельної вентиляції і додаткових покрівельних вентиляторів на довгих схилах покрівлі та у блокуючих вільний рух повітря конструктивних елементів (Наприклад, димоходів).
Розміри вентиляційних продухов нормуються в Зводі правил 17.13330.2011 «Покрівлі». Висота вентильованих каналів і розміри вхідних і вихідних вентотверстій каналів залежать від ухилу і площі покрівлі.
При ухилі покрівлі до 25 ° мінімальна висота перетину вентзазоре (вентканала) становить 6 см. При ухилі від 25 ° до 45 ° і більше - 4 см.
Діаметр вентиляційних зазору на карнизної звисі для покрівель з ухилом до 25 ° має бути не менше 1/200 від площі ската. Для покрівель з ухилом до 45 ° перетин зазору може бути зменшено до 1/300 площі ската, а при ухилах більше 45 ° - до 1/400 площі ската покрівлі. У всіх випадках площа перетину вентзазоре в карнизної звисі не повинна бути менше 200см 2 / м. Розмір вихідних отворів вентзазоре на конику може бути менше в 2 рази, ніж площа перерізу вхідних отворів.
При довжині скатів покрівлі більше 10 м площа перетину вентзазоре збільшують на 10%.
Використовуючи для підшивки звисів покрівлі перфоровані софіти з невеликими отворами, переконайтеся, що сумарна їх перетин відповідає мінімально допустимому. Наприклад, стандартна панель вінілових софітів довжиною 3 метри і шириною 0,3 м із суцільною перфорацією має площу перфорації всього 15 см 2 на 3 погонних метра або всього 5 см 2 на погонний метр. Ця величина в 40 разів менше мінімально допустимої. У вініловій софіте з центральною перфорацією площа перетину вентиляційних зазорів в 120 разів менше мінімально допустимої. Не випадково в Фінляндії ніколи не побачиш вінілові софіти на світлі покрівлі. Вентиляційні зазори найчастіше оформляються підшивкою дерев'яних рейок з зазором і захистом від комах, птахів і сміття оцинкованої або полімерною сіткою.
У яких випадках необхідно встановлювати снігозатримувачі?
Встановлюються на дахах з ухилом більше 3 ° для попередження неконтрольованого сходу снігу і льоду і пошкодження нижчих конструкцій і елементів будівлі, власності, нанесення шкоди людям, тваринам і рослинам. Снігозатримувачі також встановлюють над мансардними вікнами для попередження завалювання їх снігом. Металеві покрівлі з гладкою поверхнею більш схильні до спонтанного сходу снігу, ніж покрівлі з шорсткими поверхнями.
При правильно організованій теплоізоляції горища або мансарди, при адекватній вентиляції підпокрівельного простору лежить на покрівлі сніг не буде виконувати функції додаткового утеплення будинку взимку. Однак в будинках старої конструкції без достатнього утеплення і вентиляції підпокрівельного простору, затримання снігу взимку на покрівлі допоможе зменшити тепловтрати будівлі через дах.
Снігозатримувачі у вигляді окремих елементів-гаків можуть бути розподілені по поверхні покрівлі (до половини всієї площі ската) і закріплені до фальцам покрівлі без порушення їх цілісності, обрешітки, прогонів або до несучих конструкцій покриття. При установці застосуванні трубчастих снегозадержателей їх встановлюють на карнизної ділянці над несучою стіною (0,6-1,0 м від карнизного звису), а під ними передбачають суцільну обрешітку. За Альпійським нормам при установці декількох рядів снегозадержателей, другий ряд розташовують в 40 см над першим. Третій ряд також мають у своєму розпорядженні в 40 см. Верхні 3 метра ската покрівлі не потребують снігозатримувачами. Як правило, потрібно два ряди снегозадержателей на кожному схилі. На пологих дахах ряди снегозадержателей встановлюються в шаховому порядку з перекриттям на 60 см в рядах. На дахах з великим ухилом снегозадержатели встановлюються в два суцільних ряди один над одним.
Як очищати дах від снігу?
По-перше, не потрібно прибирати весь сніг: залиште на покрівлі шар снігу товщиною 5 см, щоб попередити пошкодження покрівлі збиральних інструментом.
По-друге ... подумайте про власну безпеку: ймовірність впасти з даху у багато разів перевищує ризик отримати пошкодження від падаючого з покрівлі снігу або бурульок.
У Росії прийнято прибирати сніг з покрівель приватних будинків, забираючись на даху і скидаючи сніг за допомогою лопати. Такий спосіб видалення снігу з даху (особливо при роботі без страховки) може привести до інвалідизації або смертельного і відразу. На Заході лопатою прибирають сніг лише з плоских покрівель, покрівель з не значним ухилом і балконів, падіння з яких малоймовірно. З дахів зі значним ухилом сніг прибирають з землі, використовуючи два спеціальних інструменту на дуже довгих нарощуваних по довжині або телескопічних ручках. Такий спосіб дозволяє працюючій людині перебувати в безпеці. Прибирання снігу з дахів з землі за допомогою спеціального інструменту дозволяє працювати і жінкам, і людям похилого віку. В цьому випадку доведеться лише стежити за падаючим з даху снігом.
Для прибирання снігу з покрівлі вам знадобиться два інструменти на дуже довгих ручках (довжина залежить від довжини схилу покрівлі): Скребок для видалення пухкого снігу товщини і рамка для підрізання влежаного снігу або пластів снігу великої товщини. Пристрій інструментів наведено на схемах нижче.
Скребок представляють собою сталеву пластину шириною 50-60 см і висотою 10-15 см, закріплену перпендикулярно до осі ручки. На нижній частині леза скребка встановлюють два ролика для попередження пошкодження покрівельного покриття. Лезо скребка заносять на шар снігу, опускають в нього і стягують сніг вниз.
Скребок на подовженій ручці для скидання снігу з даху
Рамка для підрізання влежаного снігу являє собою П-подібний лист стали, скріплений зверху стрижнем-стяжкою. Знизу до листу закріплюються ролики дял попередження пошкодження покрівлі та гладкий лист пластику, за яким вирізані фрагменти снігу легко зісковзують вниз.
Рамка для підрізання злежалого снігу
Для видалення бурульок найбезпечніший для збереження покрівлі та водостічної системи спосіб - це використання гарячої пари.
Якщо ви забираєте сніг лопатою, то крім використання альпіністської страховки слід пам'ятати, що спина при роботі весь час повинна залишатися прямій. Нахили, підйоми і кидки снігу здійснюються за рахунок роботи м'язів ніг і рук, а не спини. В іншому випадку у нетренованого людини виникають високі ризики здавлення або обмеження нервових корінців, що виходять зі спинного мозку.
Короткі висновки.
- При будівництві будинку в сніжному районі слід передбачити ймовірні снігові навантаження, спроектувати і розрахувати конструкцію покрівлі з запасом міцності, використовуючи сучасні нормативні документи.
- У вже побудованому будинку, що експлуатується в снігових районах, при необхідності можна зміцнити існуючу кроквяну систему шляхом установки додаткових підпірок або прогінних брусів, затягувань і ригелів, посилення існуючих цвяхових та інших з'єднань деталей кроквяної системи.
- У побудованому будинку варто перевірити достатність теплоізоляції контуру утеплення горища або мансарди, адекватність вентиляції холодного горища і розміри отворів підпокрівельних повітряних зазорів.
- Попередити утворення криги і бурульок можна за допомогою установки противообледенительной кабельної системи підігріву.
- Установка снегозадержателей допоможе попередити отримання травм від сходив з даху снігу і пошкодження будівельних конструкцій і власності.
- Прибиранням снігу з покрівлі приватного будинку набагато безпечніше і зручніше займатися знизу з землі, використовуючи спеціальні інструменти, які нескладно виготовити своїми руками або на замовлення.