Нагрузка на мягкую кровлю кг м2 эксплуатационная

Сбор нагрузок на кровлю и стропила

Вы сами собираетесь проектировать и строить дом? Тогда Вам без процедуры сбора нагрузок на кровлю (или другими словами, на несущие конструкции крыши) не обойтись. Ведь только зная нагрузки, которые будут действовать на кровлю, можно определить минимальную толщину железобетонной плиты покрытия, рассчитать шаг и сечение деревянных или металлических стропил, а также обрешетки.

Данное мероприятие регламентируется СНиПом 2.01.07-85* (СП 20.13330.2011) «Актуализированная редакция» [1].

Сбор нагрузок на кровлю производится в следующем порядке:

1. Определение собственного веса конструкций крыши.

Сюда, например, для деревянной крыши входят вес покрытия (металлочерепица, профнастил, ондулин и т.д.), вес обрешетки и стропил, а также масса теплоизоляционного материала, если предусматривается теплый чердак или мансарда.

Для того, чтобы определить вес материалов нужно знать их плотность, которую можно найти здесь.

2. Определение снеговой (временной) нагрузки.

Россия находится в таких широтах, где зимой неизбежно выпадает снег. И этот снег необходимо учитывать при конструировании крыши, если, конечно, Вы не хотите лепить снеговиков у себя в гостиной и спать на свежем воздухе.

Нормативное значение снеговой нагрузки можно определить по формуле 10.1 [1]:

где: с_в — понижающий коэффициент, который учитывает снос снега с крыши под действием ветра или других факторов; принимается он в соответствии с пунктами 10.5-10.9. В частном строительстве он обычно равен 1, так как уклон крыши дома там чаще всего составляет более 20%. (Например, если проекция крыши составляет 5м, а ее высота — 3м, уклон будет равен 3/5*100=60%. В том случае, если у вас, например, над гаражом или крыльцом предусматривается односкатная крыша с уклоном от 12 до 20%, то с_в=0,85.

с_t — термический коэффициент, учитывающий возможность таяния снега от избыточного тепла, которое выделяется через не утепленную кровлю. Принимается он в соответствии с пунктом 10.10 [1]. В частном строительстве он равен 1, так как практически не найдется человека, который на не утепленном чердаке поставит батареи.

μ — коэффициент, принимаемый в соответствии с пунктом 10.4 и приложением Г [1] в зависимости от вида и угла наклона кровли. Он позволяет перейти от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие. Например, для следующих углов наклона односкатной и двускатной кровли коэффициент μ имеет значения:

Остальные значения определяются по методу интерполяции.

Примечание: коэффициент μ может иметь значение меньше 1 только в том случае, если на крыше нет конструкций, задерживающих снег.

S_g — вес снега на 1 м2 горизонтальной поверхности; принимается в зависимости от снегового района РФ (приложение Ж и данным таблицы 10.1 [1]). Например, город Нижний Новгород находится в IV снеговом районе, а, следовательно, S_g = 240 кг/м2.

3. Определение ветровой нагрузки.

Расчет нормативного значения ветровой нагрузки производится в соответствии с разделом 11.1 [1]. Теорию здесь расписывать не буду, так как весь процесс описан в СНиПе.

Примечание: Ниже Вы найдете 2 примера, где подробно расписана данная процедура.

4. Определение эксплуатационной (временной) нагрузки.

В том случае, если Вы захотите использовать крышу как место для отдыха, то Вам необходимо будет учесть нагрузку равную 150 кг/м2 (в соответствии с таблицей 8.3 и строкой 9 [1]).

Данная нагрузка учитывается без снеговой, т.е. в расчете считается либо та, либо другая. Поэтому с точки зрения экономии времени в расчете целесообразно использовать большую (чаще всего это снеговая).

5. Переход от нормативной к расчетной нагрузке.

Этот переход осуществляется с помощь коэффициентов надежности. Для снеговой и ветровой нагрузок он равен 1,4. Поэтому для того, чтобы перейти, например, от нормативной снеговой нагрузки к расчетной необходимо S₀ умножить на 1,4.

Что касается нагрузок от собственного веса конструкций крыши и ее покрытия, то здесь коэффициент надежности принимается по таблице 7.1 и пункту 8.2.2 [1].

Так, в соответствии с данным пунктом коэффициент надежности для временно распределенных нагрузок принимается:

1,3 — при нормативной нагрузке менее 200 кг/м2;

1,2 — при нормативной нагрузке 200 кг/м2 и более.

6. Суммирование.

Последним этапом производится складывание всех нормативных и расчетных значений по всем нагрузкам с целью получения общих, которые будут использоваться в расчетах.

Примечание: если Вы предполагаете, что по заснеженной кровле будет кто-то лазить, то к перечисленным нагрузкам для надежности Вы можете добавить временную нагрузку от человека. Например, она может равняться 70 кг/м2.

Для того, чтобы узнать нагрузку на стропила или необходимо преобразовать кг/м2 в кг/м. Это производится путем умножения расчетного значения нормативной или расчетной нагрузки на полупролет с каждой стороны. Аналогично собирается нагрузка на доски обрешетки.

Например, стропила лежат с шагом 500 мм, а обрешетины — с шагом 300 мм. Общая расчетная нагрузка на кровлю составляет 200 кг/м2. Тогда нагрузка на стропила будет равна 200*(0,25+0,25) = 100 кг/м, а на доски обрешетки — 200*(0,15+0,15) = 60 кг/м (см. рисунок).

нагрузки на стропила и обрешетку

Теперь для наглядности рассмотрим два примера сбора нагрузок на кровлю.

Пример 1. Сбор нагрузок на односкатную монолитную железобетонную кровлю.

Исходные данные.

Район строительства — г. Нижний Новгород.

Конструкция крыши — односкатная.

Угол наклона кровли — 3,43° или 6% (0,3 м — высота крыши; 5 м — длина ската).

Размеры дома — 10х9 м.

Высота дома — 8 м.

Тип местности — коттеджный поселок.

Конструкций, задерживающих снег на крыше, не предусмотрено.

1. Монолитная железобетонная плита — 100 мм.

2. Цементно-песчаная стяжка — 30 мм.

4. Утеплитель — 100 мм.

5. Нижний слой гидроизоляционного ковра.

6. Верхний слой наплавляемого гидроизоляционного ковра.

сбор нагрузок на кровлю

Сбор нагрузок.

Определим нагрузки, действующие на 1 м2 грузовой площади (кг/м2) кровли.

— монолитная ж/б плита (ρ=2500 кг/м3) толщиной 100 мм

— цементно-песчаная стяжка (ρ=1800 кг/м3) толщиной 30 мм

— пенополистирол (ρ=35 кг/м3) толщиной 100 мм

Примечание: вес паро- и гидроизоляции не учитывается в связи с их малым весом.

Полезные советы

Основная функция такой кровли — защита от осадков. Впрочем, материал может выполнять и другие функции — его используют для покрытия террас. Он востребован не только в жилом строительстве из-за своих уникальных свойств. Мягкая кровля отличается от других материалов конструктивно — она состоит из трех слоев:

гидроизоляции;
теплоизоляции;
пароизоляции.

На рынке представлено несколько разновидностей такого покрытия, у каждого вида есть свои особенности. Помимо традиционной можно найти эксплуатируемую и инверсионную разновидность материала. Покрытие также может быть совсем не вентилируемым, вентилируемым частично или полностью.

При монтаже важно соблюдать правило — уклон такой кровли не должен быть более 25 градусов. Одна из важных особенностей покрытия в том, что оно подходит для совсем плоских кровель.

Какие нагрузки должна выдерживать кровля в средней полосе России?

По стандартам, нормативная нагрузка должна колебаться в пределах 70-200 кг/м2. Особенность эксплуатации кровель в России отличается тем, что здесь нагрузки на поверхность и опорные конструкции меняются в течение года. Зимой они максимальные — на крыше может задерживаться снег. Также на уровень нагрузки может серьезно влиять ветер — с наветренной стороны обычно создается избыточное давление, а с подветренной — разреженное. Все это важно учитывать при строительстве. Если не учесть такие детали, кровля будет стабильно разрушаться с определенной стороны, на ней будет задерживаться снег или влага. Все это приведет к дополнительным эксплуатационным расходам.

Какие крыши обычно устанавливают в домах коттеджного типа?

В коттеджах, частных домах крыши подвергаются серьезным нагрузкам. Это, в первую очередь, различные атмосферные влияния. К конструкциям предъявляется ряд требований — они должны быть прочными, долговечными и соответствовать типу объекта. Для коттеджей подбирают скатные крыши и конструкции чердачного типа. Они имеют характерную структуру — такие крыши имеют основание (обрешетку или настил), стропила, а также внешнее покрытие — кровлю.

Такой выбор обусловлен не только эстетическими замыслами. Подобные конструкции отлично защищают жилище от осадков и холода. Со скатной кровли отлично сходит снег, если правильно выбран угол. Специалисты стремятся сделать крышу эстетичной и одновременно — функциональной. Важно, чтобы снег действительно с нее сходил и не задерживался на отдельных участках. Там, где осадки задерживаются, могут образовываться протечки.

Крыши для коттеджей могут иметь внешне вычурный дизайн, но при этом отличаться простотой стока влаги. Если конструкция сложная, можно предусмотреть дополнительные системы водостока, которые предотвратят появление протечек.

Не мешает ли эстетика выполнению основных функций кровли?

Разрабатывая проект частного дома, специалисты уделяют много внимания тому, чтобы кровля выполняла свои основные функции. Эстетика важна, но она не должна мешать кровле защищать дом от осадков, холода. Специалисты стремятся избегать чрезмерно вычурных и сложных форм, очертаний крыши. Это может добавить кровле эстетичности, но одновременно повысить стоимость работ, а также — стоимость дальнейшего ремонта покрытия. Если конструкция имеет слишком сложные очертания, то разрушаться она будет быстрее — на поверхности начнет скапливаться больше влаги, снега, грязи.

Простые и элегантные решения позволяют избежать преждевременного разрушения кровли. Это уменьшает расходы не только на строительство крыши, но и на ее ремонт. Эксплуатационные затраты сводятся к минимуму. Поэтому строители стремятся не усложнять конструкцию крыши.

Какой материал выбрать для основания кровли и как подобрать угол уклона крыши?

Угол уклона — это очень важный момент. От формы крыши зависит, насколько быстро с ее поверхности будет стекать дождевая и талая вода. Существуют стандарты для разных кладок кровли. Этот параметр обычно колеблется в диапазоне от 22 до 30 градусов. При этом минимально допустимый уклон для кровли — 12 градусов. Угол влияет на несколько факторов:

скорость схода снега;
освобождение поверхности от воды и грязи;
нагрузку на покрытие.

Практика показала, что на кровлях с углом 30 градусов нагрузка снежного покрова ниже. Однако при таком уклоне снег скапливается на заветренной части ската. Если же угол меньше или больше 30 градусов, то снег задерживается реже. Малый уклон ската приводит к тому, что снег частично сдувает, а при большом уклоне он просто сползает вниз.

В качестве основания для кровель рекомендуется выбирать недорогую древесину — подойдут материалы хвойных пород. Надо подбирать доски толщиной от 24 мм и шириной от 12 мм. Также можно использовать для основания плоский шифер, пористый бетон, каменную вату, металл, рулонные покрытия. В некоторых случаях особой облицовки не требуется. Это касается кровель особой формы.

Как оформить торцевую сторону классической двускатной кровли?

В частных домах, коттеджах часто используют именно двускатную кровлю. Такая форма крыши имеет свои преимущества. Ее можно оформить по-разному — вариантов много. Можно порекомендовать выбрать оформление торцевой части в виде фронтона. В этом случае кровля будет заканчиваться вертикальной стеной в форме треугольника с карнизом. Обычно речь идет о кирпичных стенах. Они могут быть украшены различными декоративными элементами.

Преимущество фронтона — превосходное проветривание и освещение на чердаке, единое оформление стропильной системы. При этом потребуется увеличить объем кирпичной кладки, но не сильно.

Еще одно интересное решение — вальмовое. Здесь преобладают треугольные наклонные скаты. При вальмовом решении придется усложнить стропильную конструкцию, зато объем кирпичной кладки не увеличится. Торцевой скат можно модифицировать, при этом будет срезана только нижняя или верхняя часть торца. Неполный скат будет называться полувальмовым.

Можно ли избежать сосулек на кровле, отказавшись от систем антиобледенения?

На холодном свесе крыши часто образуются сосульки и наледь. Чтобы избежать такого явления, не обязательно использовать системы антиобледенения. Решить проблему можно:

хорошим утеплением перекрытия чердака;
проветриванием чердачного пространства.

Утепление с применением пароизоляции сократит образование конденсата и уменьшит таяние снега на кровле. Это не исключит образование мелких сосулек, но предотвратить появление крупных образований, которые могут угрожать безопасности людей и животных. Также можно избавиться от сосулек и наледи, изменив конструкцию кровли.

Какие технологии используются в фальцевых кровлях?

Здесь используется две технологии: рулонная и традиционная. При традиционной технологии сначала из кровельных листов создают элементы, которые потом соединяют на крыше фальцами (продольными и поперечными). При рулонной технологии создаются картины, которые соединяют на крыше в двойной стоячий фальц.

Работы проводятся квалифицированными специалистами — кровельщиками с большим опытом. Они сначала выполняют работы по соединению отдельных комплектующих на земле, а потом осуществляют монтаж на крыше. Работа достаточно ответственная и сложная. Важно соблюдать меры безопасности.

Фальцевое соединение стремятся сделать максимально герметичным, для этого могут использоваться специальные уплотнительные материалы. Однако чаще всего они уже присутствуют внутри фальца.

Как выполняется монтаж стропильных ног?

Стропильными ногами называется система наклонных стропил, на которые приходится основная нагрузка. Это несущие конструкции, которые устанавливаются под определенным углом. Угол монтажа стропильных ног соответствует углу ската крыши. Стропильные ноги опираются на стены через прокладку из мауэрлата. Обязательно используется слой рубероида между продольным брусом и стеной.

В верхней части стропильные ноги опираются на подконьковый брус. Стропила укладывают с шагом 80-200 см. Шаг зависит от сечения стропил и выбранного кровельного материала. При монтаже используются проволочные скрутки для крепления стропил к стене. Скрутка нужна для защиты крыши от сильных ветров — закрепленные стропила не сорвет ветром.

Устойчивость установленной системы определяется диагональными связями, раскосами, подкосами. Описанный метод подходит для домов из кирпича. Для построек из бруса и бревен соединение стропильных ног осуществляется специальными скобами со вторым и третьим венцом.

Особое внимание уделяется точности расчетов и проектированию. Все конструкции изначально создаются на бумаге, только после этого их реализуют в строительных работах. Нельзя подбирать толщину и шаг стропильных ног «на глазок», приблизительно. Это может привести к серьезным проблемам. Если нет возможности проверить точность расчетов, то в этом случае берут материалы с запасом прочности.

Что называют «висячими стропилами»?

Если стропила опираются только на две наружные стены, их называют «висячими». В такой конструкции отсутствуют промежуточные опоры. Это достаточно простая система, в которой может также использоваться чердачное перекрытие. Если длина пролета превышает 6 метров, в висячих стропилах между их верхними концами зажимают вертикальный брус.

Чтобы система не провисала, к нижней части бруса подвешивают затяжку и прогон. В случае если длина пролета превышает 12 метров, используют специальные подкосы. Они уменьшают длину стропильных ног. Все расчеты должны выполнять специалисты, в этом случае кровля точно не обрушится и выдержит нагрузку. Профессиональный подход позволяет делать «висячие стропила» долговечными.

Как сделать выбор высоты чердачного перекрытия? Какая высота считается оптимальной?

Высота чердачного перекрытия зависит от многих параметров. Невозможно найти какой-то стандарт или эталон, который задает пропорции и размеры. Стандарта нет, потому что все дома разные. Сегодня строители осуществляют ряд расчетов для определения высоты чердачного перекрытия. Учитывается несколько факторов:

конструкция крыши;
угол крыши;
ширина дома.

Также при проектировании надо обеспечить противопожарный проход. Такая система располагается вдоль всего помещения. Принимаются во многие и другие требования пожарной безопасности. Например, у наружных стен должны быть засыпка до продольного бруса. Получается, что высота чердачного перекрытия не может быть меньше 160-200 см (с учетом требований пожарной безопасности). При этом надо учитывать еще используемые для изоляции материалы, которые скрадывают высоту.

Как расчитать снеговую нагрузку на кровлю при проектировании крыши

Во время ремонта и строительства кровли следует всегда обращать внимание на решения с технологической точки зрения. Одно из таких решений – необходимость правильно рассчитать максимальную нагрузку снега. Это важно для того, чтобы система стропил и толщина компонентов главной конструкции были построены с учетом возможных нагрузок и деформаций. Чтобы снизить возможность разрушения из-за чрезмерной массы снега, во время проектирования кровли необходимо рассчитать значение нагрузки. Важно также обратить внимание снегозадержателям. Они эффективно препятствуют сходу снега с крыши.

Чем грозит строительство кровли без учета снеговой нагрузки

Во время сильного снегопада нагрузка способна привести к деформации компоненты конструкции, являющиеся опорными, систему стропил и материалы для кровли. Чтобы избежать данных проблем, еще на раннем этапе проекта важно выполнить расчет строительства кровли по отношению к действию нагруженности. Приблизительно, снег имеет вес около 100кг/м 3 , а масса мокрого снега может подниматься до 300 кг/м 3 .

Толщина покрова рассчитывается на открытой площади, далее, получившееся число умножается на коэффициент запаса – 1,5. Чтобы учесть региональные характеристики каждой местности в России применяют специализированную карту снежной нагруженности. Максимальная нагруженность снега на крышу находится по формуле:

где S – полная снеговая нагрузка;

S_расч. – расчетное значение веса снега на 1 м 2 горизонтальной поверхности земли;

μ – расчетный коэффициент, учитывающий наклон кровли.

Расчет всех нагрузок позволяет подобрать стропильную систему индивидуально для каждого клиента. Это сможет существенно продлить эксплуатационные свойства кровельного покрытия, увеличить характеристики прочности и безопасности. Установка снегозадержателя снижает риск ската опасных для человека снежных масс.

Строительство
- Монтаж кровли
- Демонтаж кровли
- Устройство крыши
- Фальцевая кровля
- Медная кровля
- Алюминиевая кровля
- Металлоконструкции
- Мягкая кровля
- Наплавляемая кровля
- Гидроизоляция и пароизоляция
- Мансардная кровля
- Мансардные окна
- Стропильные системы
- Водосточные системы
- Элементы безопасности кровли
- Гибкая черепица
- Натуральная черепица
- Металлочерепица
- Подшивка карниза
- Стяжка кровли
- Нестандартные кровельные работы
- Работы на высотных зданиях