Как рассчитать снеговую нагрузку на крышу
Снеговая нагрузка на крышу считается от веса снега, который лежит на земле в вашей местности. На кровле его столько же или меньше: часть снега сдувает ветром, часть сползает с крутого ската. Калькулятор делает это по одной формуле:
S = μ × ce × ct × Sg. Здесь Sg означает вес снегового покрова на 1 м² земли, μ означает коэффициент формы крыши, ce учитывает снос снега ветром, ct учитывает таяние от тепла дома.
- Выберите нормы. По СП 20.13330 скат с уклоном до 30° принимает весь снег с земли (μ = 1). По EN 1991-1-3 на таком скате остаётся 0,8 от снега на земле, но запас при расчёте больше.
- Найдите свой снеговой район на карте в нормах на нагрузки вашей страны и введите вес снегового покрова в килопаскалях.
- Укажите форму кровли и уклон ската в градусах. Плоская кровля и навес считаются как односкатная кровля с малым уклоном.
- Введите площадь в плане, то есть вид сверху вместе со свесами. По ней калькулятор покажет, сколько тонн снега может лежать на кровле целиком.
Снеговой район и норма нагрузки
В СП 20.13330 вес снегового покрова Sg задан по снеговым районам в таблице 10.1. Для района III это 1,5 кПа, около 153 кг на квадратный метр земли. Ниже то же в килограммах: по норме и расчётная нагрузка для ската с уклоном до 30°, где μ = 1.
| Район | Sg, кПа | Норма, кг/м² | Расчётная, кг/м² |
|---|---|---|---|
| I | 0,5 | 51 | 71 |
| II | 1,0 | 102 | 143 |
| III | 1,5 | 153 | 214 |
| IV | 2,0 | 204 | 286 |
| V | 2,5 | 255 | 357 |
| VI | 3,0 | 306 | 428 |
| VII | 3,5 | 357 | 500 |
| VIII | 4,0 | 408 | 571 |
В нормах по EN 1991-1-3 районы и числа свои, их дают в национальном приложении к стандарту как sk. В горах этот вес зависит от высоты над уровнем моря, его уточняют по нормам или по данным метеослужбы.
Нормативная нагрузка показывает, сколько снега ляжет на кровлю по норме. По EN 1991-1-3 sk равен весу снежного покрова на земле, который бывает в среднем раз в 50 лет. По СП 20.13330 такой вес делят на 1,4 и получают Sg. Расчётная больше: её умножают на коэффициент надёжности 1,4 по СП или на 1,5 по EN 1990. По расчётной нагрузке подбирают сечение стропил, обрешётку и профнастил.
| Что | Норма | Откуда |
|---|---|---|
| μ при уклоне до 30°, по СП 20.13330 | 1 | СП 20.13330.2016, приложение Б, таблица Б.1 |
| μ при уклоне до 30°, по EN 1991-1-3 | 0,8 | EN 1991-1-3:2003, таблица 5.2 |
| Уклон, до которого μ не снижается | 30 ° | СП 20.13330.2016, таблица Б.1; EN 1991-1-3, таблица 5.2 |
| Уклон, с которого μ = 0 (между 30° и 60° по прямой) | 60 ° | СП 20.13330.2016, таблица Б.1; EN 1991-1-3, таблица 5.2 |
| Коэффициент сноса ce по СП (снижение по п. 10.7 не берём) | 1 | СП 20.13330.2016, п. 10.6 |
| Ce по EN: обычная местность | 1 | EN 1991-1-3:2003, таблица 5.1 |
| Ce по EN: продуваемая местность | 0,8 | EN 1991-1-3:2003, таблица 5.1 |
| Ce по EN: защищённая местность | 1,2 | EN 1991-1-3:2003, таблица 5.1 |
| Термический коэффициент для утеплённой крыши | 1 | СП 20.13330.2016, п. 10.10; EN 1991-1-3, п. 5.2(8) |
| Коэффициент надёжности по снеговой нагрузке, СП | 1,4 | СП 20.13330.2016, п. 10.12 |
| Частный коэффициент для снега, EN | 1,5 | EN 1990:2002, таблица A1.2(B) |
| Нагруженный скат двускатной крыши, доля от μ (СП, вариант 2) | 1,25 | СП 20.13330.2016, рисунок Б.1, вариант 2 |
| Разгруженный скат двускатной крыши, доля от μ (СП, вариант 2) | 0,75 | СП 20.13330.2016, рисунок Б.1, вариант 2 |
| Вариант 2 по СП: уклон от | 15 ° | СП 20.13330.2016, приложение Б, п. Б.1 б |
| Вариант 2 по СП: уклон до | 40 ° | СП 20.13330.2016, приложение Б, п. Б.1 б |
| μ не ниже при снегозадержателях или парапете, EN | 0,8 | EN 1991-1-3:2003, п. 5.3.2(2), 5.3.3(2) |
| Снег на земле, по которому задают нормы, бывает в среднем раз в | 50 лет | СП 20.13330.2016, п. 10.2 (Sg = Sg,50/1,4); EN 1991-1-3, п. 1.6.1 |
| Уклон, больше которого двускатную крышу проверяют со снегом на одном скате (СП) | 20 ° | СП 20.13330.2016, п. 10.4 |
Пример расчёта
Двускатная крыша, уклон 30°, снеговой район III по СП 20.13330, площадь в плане 100 м². μ = 1, ce = 1, ct = 1, значит нормативная нагрузка 1 × 1 × 1 × 1,5 = 1,5 кПа, это около 153 кг/м². Расчётное значение 1,5 × 1,4 = 2,1 кПа, около 214 кг/м². На всей кровле по норме лежит около 15,3 т снега.
При уклоне от 15° до 40° СП требует проверить и перекос: на одном скате 1,25 μ, на другом 0,75 μ. А при уклоне больше 20° проверяют и случай, когда снег лежит только на одном скате. В нашем примере на нагруженном скате выходит около 268 кг/м² расчётной нагрузки.
Плоская крыша, односкатная крыша и навес
На плоской и односкатной крыше с уклоном до 30° снег не сползает, поэтому μ не снижают: 1 по СП, 0,8 по EN. Снеговую нагрузку на навес из профтрубы или профнастила считают так же, по площади навеса в плане. Если навес стоит под скатом дома, на него сползает снег с крыши, и нагрузка на нём окажется больше расчётной. Такой случай калькулятор не считает.
Чем круче скат, тем меньше снега на нём держится. Между 30° и 60° μ уменьшается по прямой, а при 60° и круче становится нулём. Снегозадержатели и парапет по краю мешают снегу сползать, и по EN 1991-1-3 тогда μ берут не меньше 0,8.
Частые ошибки при расчёте
- Путают нормативную и расчётную нагрузку. Для подбора стропил нужна расчётная, она на 40–50 % больше нормативной.
- Считают по площади ската, а не в плане. Нормы задают нагрузку на горизонтальную проекцию покрытия. Площадь ската при уклоне больше, и масса снега выйдет завышенной.
- Не учитывают снеговые мешки. У стены соседнего высокого здания, у парапета и на нижнем уровне кровли при перепаде высот снега набивается больше. Эти места считают по отдельным схемам норм.
- Уменьшают нагрузку за ветер. По СП снижение ce за счёт ветра допускается только для пологих крыш и при определённой скорости ветра и температуре января. Калькулятор берёт ce = 1, это в запас.
Что делать, если нагрузка больше, чем держит крыша
Сравните расчётное значение с тем, на которое рассчитаны стропила. Если крыша старая и считалась на меньший снег, до усиления её чистят от снега, не дожидаясь толстого слоя. В новом доме уменьшают шаг стропил, берут сечение больше или ставят дополнительные опоры. Калькулятор даёт ориентир для прикидки, несущие конструкции рассчитывает проектировщик.