Консультации строителя онлайн.


Снеговая нагрузка и снегозадержатели на крыше из металлочерепицы.

Снеговая нагрузка и снегозадержатели на крыше из металлочерепицы.

Россия - снежная северная страна. Многие люди в мире уверены, что именно Россия является родиной Зимы как таковой. Однако у россиян складываются весьма странные отношения со снегом. И особенно со снегом на крышах домов.
Каждую зиму и ранюю весну я наблюдаю небывалый ажиотаж домовладельцев по сбрасыванию снега с крыш домов вниз, "чтобы снег крышу не продавил". Сбрасывание снегов с крыш превратилось в целый сектор экономики, позволяющий кормится как индивидуалам, так и целым фирмам-снегосбрасывателям. Между тем, неразумные (по мнению многих россиян) жители Северной Европы, почему-то не сбрасывают снег с крыш. Более того, они стараются задержать его на крыше как можно дольше. Почему? Неужели им не нужно кормить тысячи неутомимых гастарбайтеров, готовых денно и нощно счищать снег с кровель домов?

Давайте разбираться, чтоже делать со снегом на кровле: счищать его лопатой или наоборот, устанавливать снегозадержатели и удерживать снег на кровле как можно дольше?

Наши отечественные снегобрасыватели аргументируют необходимость своей высокоплачиваемой работы по сбросу снег с крыш домов тем, что много снега "разрушит" крышу дома. Однако, правильно построенная кровля должна быть расчитана на снеговую нагрузку в данном конкретном регионе. В разделе 10 "Снеговая нагрузка" СП 20.13330.2011 "Нагрузки и воздействия" определяется районирование территории России по величине снежного покрова и нагрузкам от него. Мы приводим сводную таблицу удельного веса снега на горизонтальных поверхностях, составленную на основе Карты №1 из приложения "Ж" и таблицы 10.1 Данные значения используются для расчета предельных состояний несущих конструкций крыши дома:

Таблица. Удельный вес снега на горизонтальных поверхностях
Снеговой район Города Значение веса снега для расчета на разрушающую нагрузку (кг/м2) Значение веса снега для расчета на повреждающую нагрузку (кг/м2)

1

Астрахань, Улан-Уде

80

56

2

Волгоград, Иркутск, Хабаровск, Владивосток

120

84

3

Москва, Новгород, Владимир, Омск, Тюмень, Челябинск

180

126

4

Санкт Петербург, Нижний Новгород, Кемерово, Амурск

240

168

5

Пермь, Уфа, Мурманск, Воркута, Анадырь

320

224

6

Усинск, Камчатка

400

280

7

Петропавловск-Камчатский

480

336

8

Чара, Норильск, Кропоткин

560

392

Какой же должна быть стропильная ситсема, чтобы выдержать нагрузку от снега на крыше? Обратимся к СП 31-105-2002 " Проектирование и строительство энергоэффективных одноквартирных жилых домов с деревянным каркасом". В таблице 8-1 данного СП приведены характеристики стропильной системы дома для разных величин снеговой нагрузки:

Таблица. Характеристики стропильной системы для разных величин снеговой нагрузки
 

 

Минимальное количество гвоздей длиной не менее 80 мм

Уклон крыши

 

 

Расстояние между

стропилами,

см

Стропило, скрепляемое с каждой опорной балкой

Стропило, скрепляемое с балкой через каждые 1,2 м

Снеговая нагрузка на крышу, кг/м2

100 или меньше

150

150

100 или меньше

150

150

1:3

18° 

30,40

5

7

8

60

8

1:2,4

 

30,40

5

6

7

9

60

7

9

1:2

26° 

30,40

4

4

5

8

60

5

7

8

8

1:1,71

 

30,40

4

4

4

7

9

60

5

6

7

7

9

1:1,33

 

30,40

4

4

4

5

6

7

60

4

4

5

5

6

7

1:1

 45°

30,40

4

4

4

4

4

5

60

4

4

4

4

4

5

Таблица. Максимальные пролеты стропил крыши при различной снеговой нагрузке (Таблицы Б-6, Б-7 СП СП 31-105-2002)

Размер

поперечного

сечения

стропила,

мм

Максимальный пролет, м

Расчетная снеговая нагрузка, кПа

1,0

1,5

2,0

шаг стропил, мм

300

400

600

300

400

600

300

400

600

38х89

3,11

2,83

2,47

2,72

2,47

2,16

2,47

2,24

1,96

38х140

4,90

4,45

3,89

4,28

3,89

3,40

3,89

3,53

3,08

38х184

6,44

5,85

5,11

5,62

5,11

4,41

5,11

4,64

3,89

38х235

8,22

7,47

6,38

7,18

6,52

5,39

6,52

5,82

4,75

38х286

10,00

9,06

7,40

8,74

7,66

6,25

7,80

6,76

5,52

Максимальный пролет, м

поперечного

сечения

стропила,

мм

Расчетная снеговая нагрузка, кПа

2,5

3,0

шаг стропил, мм

300

400

600

300

400

600

38х89

2,29

2,08

1,82

2,16

1,96

1,71

38х140

3,61

3,28

2,86

3,40

3,08

2,66

38х184

4,74

4,31

3,52

4,46

3,96

3,23

38х235

6,06

5,27

4,30

5,59

4,84

3,96

38х286

7,06

6,11

4,99

6,49

5,62

4,59

Если несущая система кровли вашего дома спроектирована правильно, то зачем вам сбрасывать снег с кровли?

Еще один аргумент "сбрасывальщиков снега" в том, что снег намокнет и утяжелится. Да аргумент серьезный: плотность рыхлого снега составляет от 10 до 100 кг/м3. По В.Д.Комарову средняя плотность снежного покрова в Европейской части России в конце зимы на севере находится в пределах 220 — 280 кг/м3; в средней полосе — в пределах 240 — 320 кг/м3; на юге — в более широких пределах, 220 — 360 кг/м3, что объясняется наличием перемежающихся оттепелей. Наличие влаги (воды, водяного пара) существенно увеличивает плотность снега. Наблюдения показывают, что в большинстве случаев она изменяется в начале таяния от 180 до 350 кг/м3, в разгар таяния от 350 до 450 кг/м3, в конце таяния доходит до 600 - 700 кг/м3. Влажный снег становится тяжелее - идет процесс фирнизации снега (образование шариков льда внутри снега из замерзающего водяного пара). Сухой снег представляет собой двухфазную, а мокрый – трехфазную систему, состоящую из кристаллов льда, воды и воздуха, содержащего водяной пар. Пористость снега связана с его структурой и изменяется по мере его уплотнения от 98 до 20%.

Итак: Если у вас грамотно спроектированный дом с несущей конструкцией кровли, расчитанной на нормативную снеговоую нагрузку, то снег с кровли можно не убирать. Напротив, снег можно задерживать с помощью установки снегозадержателей.
Зачем? Во-первых, снег на кровлях домов с мансардами и теплыми чердаками значительно уменьшает теплопотери и расходы на отопление. Во-вторых, вам не надо нанимать снегуборщиков или самому бегать по кровле с лопатой и под скатами кровли: уборка снега произойдет автоматически, весной, когда пригреет солнце. Снег попросту растает. Не случайно большинство кровель в Швеции имеет темную окраску - для быстрого нагрева от солнца и лучшего таяния снега на кровле.

Стандартные трубчатые снегозадержатели расчитаны на снеговую нагрузку 180 кг/м2. При больших снеговых нагрузках снегозадержатели устанавливают в два и три ряда.

Для задержания снега на кровле устанавляивают снегозадержатели. Нормы и правила их установки регулируются СП 17.13330.2011 Кровли. (Актуализированная редакция СНиП II-26-76)
9.12 На кровлях зданий с уклоном 5% (~3°) и более и наружным неорганизованным и организованным водостоком следует предусматривать снегозадерживающие устройства, которые должны быть закреплены к фальцам кровли (не нарушая их целостности), обрешетке, прогонам или к несущим конструкциям покрытия. Снегозадерживающие устройства устанавливают на карнизном участке над несущей стеной (0,6 -1,0 м от карнизного свеса), выше мансардных окон, а также, при необходимости, на других участках крыши.
9.13 При применении трубчатых снегозадержателей под ними предусматривают сплошную обрешетку. Расстояние между опорными кронштейнами определяют в зависимости от снеговой нагрузки в районе строительства и уклона кровли.
При применении локальных снегозадерживающих элементов схема их расположения зависит от типа и уклона кровли, которая должна быть предоставлена изготовителем этих элементов
.

То есть, основнеое условие установки снегозадержателей: они не должны ставиться ближе к свесу кровли, чем в проекции на кровлю несущей стены с мауэрлатом, на который опираются стропила - то есть нагрузка от снега должна передвааться на капитальные конструкции. Если это правило нарушить, то снеговая нагрузка на свесах может сработать по механизму усилия, приложенного к рычагу и разрушить или повередить целостность кровли.

Снегозадержатели устанавливаются над входами, дорожками и любыми используемыми в зимнее время участками, если уклон кровли над ними превышает 1:8 (6 градусов). При снеговой нагрузке 180 кг/м2 в доме с углом уклона кровли 30 градусов и использовании двухтрубного снегозадержателя длина ската кровли над снегозадержателем должна быть не более: 290 см для шага между кронштейнами 120 см, 540 см для шага между кронштейнами в 90 см и 1270 см для шага между кронштейнами в 60 см.

Посмотрим как мы устанавливали трубчатые снегозадержатели на кровлю из металлочерепицы своими руками:

снегозадержатель   снегозадержатели
Трубчатые снегозадержатели вполне доступны по цене: около 1200 рублей за 3 м секцию.   Мы устанавливаем трубчатые снегозадержатели на кровлю из металлочерепицы.
снегозадержатель   снегозадержатели
Нашей металлочерепице на кровле уже 9 лет. За это время уплотнители саморезов денатурировались и потрескались, краска с саморезов уже отслаивается, и кое-где на кровле видны ржавые участки и участки с изменением цвета покрытия.   Это след от ветки дерева. Оцинковка стали металлочерепицы пока позволяет избежать ржавчины. Полиэстеровое покрытие плохо переносит механическое воздействие - на волне видны потертости от песка на обуви.
снегозадержатель   снегозадержатели
Кронштейны для снегозадержателя упрощенной конструкции. Более совершенная конструкция предусматривает изгиб основания кронштейна для "зацепа" за волну металлочерепицы. Приклеиваемый уплотнитель подпружинит кронштейн.   Для закручивания кровельных саморезов понадобится головка 8 мм. В течение первого года эксплуатации необходимо проверять натяжение болтов кронштейнов один раз в 4 месяца. После этого проверку необходимо проводить один раз в год.
снегозадержатель   снегозадержатели
Вначале устанавливаем крайние опорный кронштейны снегозадержателя. При расчете расстояния между кронштейнамии учитываем длину ската кровли над снегозадержателем. Свободный конец снегозадержателя не должен выступать из кронштейна более чем на 10 см (мы это правило нарушили - посмотрим как снегозадержатель переживет зиму). Кронштейны снегозадержателя установлены над проекцией наружной стены здания.   Примеряем трубу снегозадержателя с надетыми кронштейнами. Промежуточные кронштейны крепим по месту - иначе можно упустить соосность отверстий в кроштенйах и труба снегозадержателя может просто не войти в отверстия.
снегозадержатель   снегозадержатели
Устанавливаем вторую трубу снегозадержателя. Для предупреждения горизонтального смещения труб снегозадержателя их концы можно просверлить и установит болты с гайками М8.   Трубчатый снегозадержатель установлен. Если зимой снег сломает неправильно выпущенные сводобные концы снегозадержателя (более 10 см), то нам придется устанавливать второй ряд снегозадержателей, либо добовлять в этот ряд еще по одному кронштейну для свободных концов трубчатых снегозадержателей.
снегозадержатель   снегозадержатели
Пришла зима и наши снегозадержатели неплохо справляются со своими функциями. Снег мокрый и тяжелый, но снегозадержатели не сломались.   А вот здесь кровельщики схалтурили: один из крайних кронштейнов снегозадержателей прикрутили коротенькими саморезами только к металлочерепице (а не к обрешетке). В результате мокрый тяжелый снег сорвал этот кронштейн вместе со снегозадержателем. Еще одной халтурой на данной кровле является установка водосборных желобов выше плоскости схода снега с кровли. Снег при такой установке желобов может сорвать и их.