Розрахунок навантаження на покрівлю, як порахувати квадратні метри даху, як визначити теплотехнічне вплив, детальніше на фото і відео

Зміст статті:

1. Розрахунок крокв

2. Снігове навантаження

3. Вплив сили вітру

4. Навантаження ваги покрівлі

На конструкцію даху діють різні сили. Розрахунок навантаження на покрівлю включає в себе такі дії як: вага покрівельного матеріалу, крокв і решетування, утеплювача, підкладкового килима, навантаження снігу та вітру. Розглянемо окремо кожну з цих навантажень.

Розрахунок крокв

Якщо ви будуєте будинок самостійно, і у вас немає достатніх знань у 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.

Як правильно розрахувати довжину крокв? Вона залежить від кутів схилів даху і від її форми. Спершу слід ознайомитися з нормативною документацією. Для цього потрібно СНиП 2.01.07-85 та додані карти до змін в цьому документі (вони були оновлені у 2008 році). Оптимальний крок між кроквами розраховують виходячи з можливого межі відстані, після якого конструкції зруйнується повністю або частково.

Розрахунок навантаження на покрівлю, як порахувати квадратні метри даху, як визначити теплотехнічне вплив, детальніше на фото і відео

При частковому руйнуванні виходять з ладу різні елементи і вузли системи. Так, допустимий прогин елементів конструкції крокв, ніг, прогонів або розкосів не повинен бути більше 0,5% довжини прогону або прольоту. Повне руйнування настає при перевищенні максимально допустимих навантажень, тому вкрай важливо зробити правильний розрахунок крокв спочатку. Розраховувати необхідно обидва варіанти, так як важливо знати межі стійкості кроквяної системи.

Снігове навантаження

Для тих регіонів Росії, в яких рясні снігопади є звичайним явищем, розрахунок навантаження на покрівлю стає особливо важливим. Для того, щоб передбачити вплив ваги снігу при розрахунку максимальної межі міцності, береться повна вага покриву снігу. Для розрахунку часткової разрушаемости, повний вага покриву снігу множиться на коефіцієнт 0,7.

Снігові маси під своєю вагою можуть поступово сповзати вниз, надаючи посилений тиск на звис карниза. Тому так важливо не перевищувати допустимі випуски покрівельного матеріалу, вказані виробником. Розрахунок навантаження на дах залежить від ухилу покрівлі, а також напрямки переважаючих вітрів. Справа в тому, що з навітряної сторони снігу буде менше, а от з підвітряного — більше.

Розрахунок навантаження на покрівлю, як порахувати квадратні метри даху, як визначити теплотехнічне вплив, детальніше на фото і відео

Приміром, слід розрахувати кроквяну систему для двосхилим покрівлі з кутами 30 градусів. Для того щоб порахувати навантаження від снігу з навітряного боку, поправочний коефіцієнт приймається рівним 0,75, з підвітряного 1,25. Всі значення коефіцієнта приймаються виходячи з вказівок СНиП 2.01.07-85. Для покрівель з ухилом більше 60 градусів цей коефіцієнт і зовсім не враховується, так як на таких схилах сніг просто не затримується.

Для розрахунку повної снігового навантаження (Q1) необхідно використовувати відповідну таблицю із зазначеного документа СНиП. Формула розрахунку покрівлі при цьому має вигляд: Q1= m*Q. m — це поправочний коефіцієнт, розрахований методом інтерполяції при ухилі в 30 градусів він дорівнює 1, при ухилі 60 градусів — 0). Q — снігове навантаження, зазначена в таблиці.

Для того, щоб порахувати нормативне снігове навантаження Q2, користуються атласом змін поточного Сніпа або простою формулою Q2= 0,7*Q*m (прочитайте: “Розрахунок снігового навантаження на покрівлю та її особливості”). Для тих регіонів, у яких сильний вітер зносить сніг з покрівлі, використовується ще один додатковий коефіцієнт, який дорівнює 0,85. При цьому середня швидкість вітру повинна складати не менше 4 м/с, середньомісячна температура повітря взимку не вище -5 градусів Цельсія, а ухил даху — від 12 до 20 градусів (прочитайте: “Розрахунок нахилу покрівлі: що врахувати”).

Розрахунок навантаження на покрівлю, як порахувати квадратні метри даху, як визначити теплотехнічне вплив, детальніше на фото і відео

Даний коефіцієнт застосовується також якщо будинок знаходиться в захищеному від снігу місці — в оточенні інших, більш високих будинків або в лісовому масиві. Середньодобова температура і переважаюча швидкість вітру вказана в атласах змін до СНиП 2.01.07-85. Таким чином, крокви повинні враховувати максимальне навантаження Q1, яка необхідна для розрахунку допустимої міцності конструкції і часткове руйнування Q2 — тобто навантаження на прогин. Читайте також: “Як розрахувати крокви”.

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, прагне зірвати дах. Саме тому так важливий розрахунок площі двосхилим даху. Для початку визначають довжину кроквяної ноги. Тут стане в нагоді знання шкільного курсу геометрії, так як кроква складає з прилеглими стінами прямокутний трикутник, тому розрахувавши довжину гіпотенузи можна визначити необхідний показник.

Трохи складніше порахувати переріз крокви і відстань між ними. Для цього проведемо розрахунок вітрового навантаження на покрівлю по формулі: Wр= W*k*C. W — вітрове тиск, який береться з таблиць СНиП. k — коефіцієнт, що залежить від висоти будівлі, він також вказується у згаданому нормативному документі. С — аеродинамічний коефіцієнт, використовуваний для розрахунку підйомної сили з підвітряного і навітряного боку.

Розрахунок навантаження на покрівлю, як порахувати квадратні метри даху, як визначити теплотехнічне вплив, детальніше на фото і відео

Коефіцієнт може мати як додатне, так і від’ємне значення. Перший випадок виникає, коли вітер тисне на поверхню скатів, це справедливо для великих кутів. Другий випадок виникає на пологих дахах, коли вітер «стікає» по скатах. Для протидії цим силам, в залежності від кроку крокв, стіни будинку встановлюють так звані «йоржі». Це металеві штирі, до яких дротом прив’язуються кроквяні ноги. У вітряних регіонах прив’язується кожне кроква, за нормальних умов це роблять через одну балку, попередньо виконавши розрахунок балок перекриття за наявними даними.

Для будинків, зведених із цегли, пінобетонних або силікатних блоків, робиться армуючий пояс з бетону. В нього закладають анкерні кріплення зі спеціальними дротяними структурами для кріплення крокв (прочитайте також: “Кріплення крокв до балок перекриття”).

Розрахунок балки перекриття, дивіться на відео:

Серйозний вплив на характеристики кроквяної системи надає вага самого покрівельного матеріалу. При цьому різні матеріали можуть значно відрізнятися по своїй вазі. Чим більше важить покрівля, тим більше повинен бути кут нахилу скатів. Також необхідно знати, як порахувати квадратні метри даху, так як чим більша, тим сильніше вона буде залежати від впливу зовнішніх навантажень.

Силу тиску на даху крокви можна порахувати, знаючи характеристика матеріалу. Вони часто вказуються в технічних даних або інструкції від виробника. В залежності 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 дахів використовують бруски перерізом 4*6 6*6 см, в той час як під бітумні гонти — плити OSB або фанеру.

Розрахунок навантаження на покрівлю, як порахувати квадратні метри даху, як визначити теплотехнічне вплив, детальніше на фото і відео

Розрахунок квадратури даху залежить від її типу. Розрахувати площу даху дуже просто для односхилих покрівель. У більш складних конструкціях слід розбити дах на елементарні фігури прямокутники і трикутники, площа яких легко визначається (детальніше: “Як порахувати площа покрівлі будинку”). Також важливо врахувати звиси 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 значною мірою впливають на загальну вагу конструкції даху. Крім того, сюди входить і вага паро – і гідроізоляції, а також внутрішньої обшивки мансардного приміщення. Товщина утеплювача розраховується за формулою: Т=R*L. Де R — тепловий опір конструкції, яка буде утеплятися, L — коефіцієнт теплопровідності обраного утеплювача (вибирається за нормативами Сніп ІІ-3-79).

Припустимо, що дах утеплюється скловатою URSA М-20, будинок розташований в центральному регіоні. Тоді товщина утеплювача буде становити: Т=4,7*0,038 = 0,18 м = 18 див. В цьому випадку 4,7 – тепловий опір, взяте з нормативів Сніп, а 0,038 — коефіцієнт теплопровідності, який був вказаний виробником матеріалу. Знаючи щільність утеплювача (вказується в технічних даних) рівну 18-21 кг/м. кв, можна порахувати вага матеріалу.

Розрахунок навантаження на покрівлю, як порахувати квадратні метри даху, як визначити теплотехнічне вплив, детальніше на фото і відео

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 на горищі, додасться у вагу конструкції даху.

Для того, щоб врахувати вагу самої кроквяної конструкції, слід накреслити 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.

Розрахунок навантаження на покрівлю, як порахувати квадратні метри даху, як визначити теплотехнічне вплив, детальніше на фото і відео

Поділитися з друзями
Ремонт та вироби своїми руками