Четырехскатная стропильная схема

Четырехскатная крыша: преимущества и сложности возведения

Виды вальмовых крыш

Отсутствие щипцов и фронтонов – главное отличие четырехскатной кровли. В зависимости от конструктивных особенностей выделяют 3 вида крыш:

    Шатровая – напоминает своим видом пирамиду, в которой скаты, представленные в форме равнобедренных треугольников, выходят с одной точки. Устройство шатровой четырехскатной крыши подходит только для квадратных зданий.

В независимости от выбранного вида кровли, при построении стропильного каркаса возникает масса сложностей.

Как сделать 4 скатную крышу: алгоритм работ

Монтаж вальмовой кровли состоит из следующих этапов:

  1. Расчет материалов, необходимых для стропильного каркаса, паро-, тепло- и гидроизоляции, а также завершающего внешнего покрытия.
  2. Сбор всех инструментов, используемых при строительстве крыши.
  3. Подготовка дерева для стропильной системы: распил досок и обработка их различными антисептическими и противопожарными средствами.
  4. Монтаж каркаса.
  5. Установка паро-, тепло- и гидроизоляционных слоев.
  6. Монтаж кровельного покрытия.
  7. Завершающие работы, связанные с установкой доборных элементов.

Важным моментом является и монтаж вентиляционных устройств, которые необходимы для поддержания здорового микроклимата в доме.

Угол наклона вальмовой крыши

На значение данного параметра влияет несколько факторов:

  • снеговая и ветровая нагрузка;
  • тип кровельного материала;
  • эстетический вид здания.

Соответственно, если в зимнее время выпадает чрезмерное количество осадков, угол наклона скатов должен быть максимальным. В ветряной же местности конек вальмовой крыши лучше опустить. Кроме того, при расчетах следует учитывать максимальное и минимальное значение угла наклона самого кровельного материала, при котором не будут нарушены его функции и свойства. К примеру, у шифера рекомендуемое значение находится в приделах 15-65°. Нарушение указанных границ может быть чревато затеканием влаги в стыки между листами кровельного материала.

Если же брать во внимание практичность, то при использовании чердака в качестве жилого пространства, стоит рассчитать оптимальную высоту потолка. Ее значение может колебаться в приделах 1,9-2,1 м. Но экономичней строить крыши с минимальным углом наклона, так как материала на них израсходуется меньше.

С эстетической стороны, презентабельными являются кровли, высота которых составляет ½ высоты первого этажа.

Расчет стропильной системы вальмовой крыши

В мире инновационных технологий можно рассчитать материал для вальмовой крыши в онлайн режиме. Необходимо лишь знать следующие параметры:

  • длину основания;
  • ширину основания;
  • угол наклона кровли;
  • длину торцевых свесов;
  • длину боковых свесов;
  • шаг стропил.

На результат расчета могут повлиять такие значения как ветровая и снеговая нагрузка, сорт древесины, высота до конька здания и прочие. В общем онлайн-инструменты сегодня дают возможность без особых инженерных знаний предусмотреть примерное количество необходимого материала для построения вальмовой крыши и соответственно, финансовых затрат. Однако лишь профессионалы могут и должны составлять расчеты.

Лучше, чтобы над созданием проекта вальмовой крыши работали опытные специалисты. Так как незначительные ошибки при расчетах, весомо влияют на надежность и долговечность кровли.

Монтаж стропильной системы классической вальмовой крыши

Так, как квадратных строений гораздо меньше по сравнению с прямоугольными, четырехскатные кровли чаще возводят классического типа. Материал для стропил крыши должен состоять только из качественного высушенного дерева. Весь процесс стройки можно разделить на несколько этапов.

Перекрытие

При возведении стен и заливке армопояса специалисты предусматривают своеобразную нишу по всему периметру под опорные брусья перекрытия. Именно на них укладываются потолочные балки. Между деревом и стеной обязательно закрепляют пару слоев гидроизоляции.

Если ниша не была предусмотрена строителями, балки перекрытия монтируются непосредственно на мауэрлат, установка которого описана ниже. Шаг между досками подбирают в зависимости от параметров утеплителя. Для обеспечения жесткости перекрытия между балками гвоздями закрепляют деревянные перемычки.

Забивать гвозди в дерево следует немного под углом, в противном случае – пиломатериал может растрескиваться.

Укладка мауэрлата

Работы по монтажу деревянного каркаса начинают с установки мауэрлата – бруса значительного сечения (100х100, 100х150), который закрепляют по всему периметру строения. Соединения по длине отдельных участков осуществляются внахлест, как это указано на картинке.

Брус укладывают на слой гидроизоляции, чаще всего – рубероид.

Если стены здания выполнены из кирпича или газобетона для установки мауэрлата предварительно заливают железобетонный пояс, в который заранее вкладывают металлические шпильки с шагом 10-12 см для дальнейшего монтажа бруса.

Диаметр крепежных элементов должен примерно составлять 1 см. Их длина рассчитывается с учетом сечения дерева.

Монтаж вертикальных стоек и коньковой балки

Один из наиболее важных моментов построения стропильного каркаса – выставление прогона. Он должен находиться строго посередине строения. Для этого специалисты отбивают диагонали при помощи нитки, несколько раз перемеряют расстояния от стен до прогона.

Опоры для конькового прогона устанавливаются с примерным шагом 3-4 м, в зависимости от длины здания. Для сохранения их вертикального расположения монтируют временные подкосы. Крепления вертикальных стоек к горизонтальной балке осуществляется прямым стыком или прямым прирубом. Правильность установки прогона сверяют при помощи строительного уровня.

Фиксация боковых наклонных элементов

Прежде, чем приступать к монтажу боковых стропил, на коньковой балке размечают места их фиксации. Как правило, шаг размещения составляет 50 до 150 см. Крепление их верхних концов ничем не отличается от того, что применяется при построении двухскатной крыши. Стропила зарезаются под углом 45 0 и состыковываются на гранях коньковой балки. Все образовавшиеся верхние узлы стропильной системы вальмовой крыши фиксируются гвоздями и укрепляются металлической или деревянной пластиной.

Нижние концы боковых ног могут монтироваться двумя способами, представленными на рисунке ниже.

Первую схему опирания стропил на мауэрлат применяют, если четырехскатная крыша будет иметь выпуск. Как правило, такие свесы требуют доращивания стропильных досок дополнительными пиломатериалами. Дерево необходимой длинны фиксируют к нижним концам стропил при помощи гвоздей.

Для деревянных, каркасных или зданий из легкого бетона (тем, которым противопоказаны распорные нагрузки) применяют систему со скользящими каркасными элементами. Крепежные детали в данном случае представлены двумя металлическими составляющими. Первая часть фиксирующего узла монтируется на мауэрлат, вторая – на стропила. Между собой они соединяются при помощи длинной прорези.

Скользящие элементы крепления рекомендуют применять и для скрепления стропил на коньковой балке. Таким образом, можно избежать деформационных процессов кровли при усадке дома или сезонных сдвигов стен.

Установка диагональных стропил

Накосные стропила для четырехскатной крыши несут основную нагрузку. Поэтому к их монтажу относятся особенно внимательно. Для обеспечения надежности диагональным опорам их спаривают из двух досок. Данный метод актуален и при необходимости удлинения каркасного элемента. Ведь стандартная длина пиломатериалов (не более 6 м) часто является недостаточной. Кроме того, сдвоенная стропильная нога выдерживает ту же нагрузку, что и брус равнозначного сечения.

Срощенные диагональные стропила вальмовой крыши дополнительно подстраховывают подкосами и шпренгелями. Последний элемент конструкции представляет собой соединение балки и перпендикулярной ей стойки, которая подпирается укосами с двух сторон.

Узел опирания диагональных ног на коньковой прогон

Угловые стропила верхними концами крепятся к прогону, образуя своеобразный узел. На сложность его формирования влияет количество коньковых балок. Консоли выступают вперед относительно подстропильной рамы на 15 см, если по проекту предусмотрен один прогон.

Диагональные ноги подрезают под определенным углом и соединяют на консоли, закрепляя гвоздями. Надежности узлу придает дополнительная металлическая или деревянная накладка, которую именуют еще бобышкой.

Если подкровельное пространство планируют использовать под жилое помещение, предусматривают монтаж двух прогонов. Тогда на концах коньковых балок закрепляют шпренгель (в случае срощенных диагональных ног) или деревянную планку (если диагональные стропила представлены брусом), толщиной не менее 5 см. К этим дополнительным элементам и закрепляют накосные стропильные ноги по схеме, указанной выше.

Нижние концы диагональных ног монтируются к мауэрлату. В качестве крепежных элементов в данном случае используют гвозди и хомуты. Стропилу так же иногда дополнительно страхуют угловой планкой, как это представлено на рисунке ниже.

Закрепление недостающих элементов

Укороченные стропила или полуноги боковых скатов и вальм монтируют к диагональным ногам в шахматном порядке. В большинстве случаев, предварительно подрезанные доски закрепляют 2-мя гвоздями с обеих сторон. Но больше повысить несущую способность узла можно другим способом крепления.

Одним из таких способов является применение отрезков брусков (смотрите рисунок выше). Их фиксируют между укороченными стропилами по нижнему краю доски. В результате стропила становиться двутавровой, что значительно увеличивает показатели ее несущей способности.

Завершающие работы по стропильному каркасу и четырехскатной крыше

Последний этап сборки каркаса – монтаж подкосов и растяжек. Первые – представляют собой деревянные балки, которые устанавливаются под углом в 45 0 между лежнем и боковыми стропилами. Вторые – соединяют между собой элементы каркаса для придания большей жесткости конструкции.

После того, как стропильная система собрана, приступают к монтажу паро-, тепло и гидроизоляции, обрешетки, а так же самого кровельного материала.

Для закрепления вышеуказанного материала можно посмотреть видео.

Монтаж стропильной системы четырехскатной крыши — видео

Конструкция и технология монтажа стропильной системы четырехскатной крыши

Крыша считается важной и обязательной конструктивной частью строения. Невозможно построить дом, не завершив его прочной и надежной кровельной системой. На сегодняшний день существует довольно большое разнообразие крыш. Отличаться они могут по материалу изготовления, по количеству скатов, по форме, по конструкции и рядом других параметров. От выбора конкретного варианта во многом зависит эстетичность строения. Однако, кровля влияет не только на привлекательность зданий, но также она позволяет защищать помещения от внешних негативных факторов. Именно поэтому ее конструкция должна быть максимально продуманной.

В современном мире большой популярностью пользуются четырехскатные крыши. Ведь подобные конструкции обладают роскошным дизайном, а также позволяют создать вместительный мансардный или чердачный этаж. Стоит отметить, что кровля с четырьмя скатами более сложна при монтаже по сравнению с двускатным вариантом, но если соблюдать правильную технологию, а также тщательно изучить все особенности возведения таких систем, то справиться с установкой смогут даже начинающие строители. Одна из сложных задач – это произвести расчет стропильной системы четырехскатной крыши. К этому этапу строительства требуется подойти крайне ответственно, так как при допущении просчетов это напрямую скажется на безопасности строения. Также следует учесть, что кровли с четырьмя скатами имеют несколько вариантов конструкций.

Виды четырехскатных крыш

Несмотря на то что, монтаж четырехскатной крыши является сложной процедурой, все же именно такая конструкция отличается большой прочностью и надежностью. Специалисты выделяют несколько разновидностей кровель с четырьмя скатами:

В связи с таким разнообразием стропильных систем четырехскатной крыши, стоит сказать несколько слов о каждом из вариантов, чтобы при выборе конкретного опираться на детали и факты.

1. Вальмовая крыша. Пожалуй, это наиболее популярный вид кровли. Особенность его в том, что два ската имеют форму трапеции, а два других – треугольника. В углах схождения скатов образуются ребра, а так как это выступающие элементы, то снежные и ледяные массы зимой на такой крыше не задерживаются. Поэтому по практичности подобная конструкция не уступают двускатной системе, несмотря на то, что угол наклона здесь меньше. Вальмой принято называть треугольный элемент, который начинается от конька. Подобные конструкции не имеют переломов и все свесы заканчиваются на одной высоте.

2. Шатровая крыша. Особенность такой системы в том, что ребра всех скатов сходятся в одной верхней точке. Внешне такая крыша напоминает пирамиду. Каждый скат представляет собой равнобедренный треугольник. Несмотря на то что, элементы крыши практически идентичны, все же монтировать подобную конструкцию намного сложнее, чем вальмовую кровлю. Важно, чтобы стены строения имели одинаковую длину, то есть это хороший вариант для домов квадратной формы.

3. Полувальмовая крыша. Полувальмовые кровли более сложны при монтаже, чем любая другая стропильная система четырехскатной крыши. За счет того, что трапециевидные элементы превращаются в шести- и восьмиугольники, а треугольные, то есть сами вальмы, могут приобретать вид трапеции. Чаще всего полувальмовая голландская кровля предполагает наличие коробки строения с выступающими фронтонами, то есть такие крыши устанавливаются на дома, где проектом предусмотрены выступающие вверх боковые несущие стены в виде трапеции. Подобная кровля нередко относится к разновидности двускатной крыши. Ведь стропила на длинной стороне опираются в мауэрлат, то есть являются капитальными, а торцевые части заканчиваются на трапециевидных фронтонах здания. Однако, здесь также, как и в вальмовой стропильной конструкции имеются пусть и небольшие треугольные скаты, то есть вальмы.

Датские крыши также является разновидностью полувальмовой кровельной системы, а свое название они получили по той причине, что их можно часто видеть в архитектуре Дании. Отличие конструкции в том, что вальмы здесь сами имеют вид трапеции, которая упирается в мини фронтон. Основное преимущество полувальмовой кровли в том, что вместо специальных мансардных окон, здесь легко разместить классические оконные рамы. Датские вальмовые конструкции оборудуются небольшим и, чаще всего, холодным чердаком, а в Голландском варианте возможно соорудить более практичное и вместительное мансардное помещение.

4. Ломаная четырехскатная крыша. Такие кровельные системы являются традиционными для архитектуры Восточных стран – Японии, Кори, Китая. Однако отличие от привычных нам кровель в том, что излом здесь делается от дома, свесы как бы загибаются к верху. Ломанные крыши часто называют мансардными вальмовыми, так как подобные конструкции позволяют отдать большое пространство под мансарду. Разумеется, стоит учитывать, что подобная стропильная система четырехскатной крыши дорогостоящая и достаточна сложна в проектировании.

Особенности четырехскатных кровельных систем

Прежде чем выбрать кровлю с четырьмя скатами, стоит узнать о всех ее возможных преимуществах и имеющихся недостатках. В частности, среди положительных моментов такой системы можно выделить следующее:

  • при правильном проектировании и монтаже конструкция наилучшим образом противостоит порывам ветра;
  • наличие угловых ребер делают конструкцию максимально жесткой, что предотвращает деформацию кровли даже под сильными нагрузками;
  • допускается сооружение довольно больших свесов с каждой стороны дома, что позволяет защитить фасад и фундамент от осадков;
  • высокая надежность системы, долговечность и прочность.
Читайте также:  Формы скатных крыш

Конечно, имеются у четырехскатной кровли и определенные недостатки. Например, можно выделить такие отрицательные моменты:

  • сложность возведения подобной системы;
  • наличие такой крыши делает дом более приземистым;
  • высокая стоимость конструкции;
  • при наличии мансардных окон, незащищенных с внешней стороны никаким козырьком, необходимо закрывать их во время дождя, иначе на полу в мансарде будет скапливаться вода.

В целом можно сказать, что четырехскатная крыша – это красивая конструкция, обладающая необходимым запасом прочности, однако устанавливать ее собственными силами может быть довольно проблематично. Чтобы свести все риски к минимуму, стоит знать все о правильном устройстве стропильной системы четырехскатной крыши.

Проектирование кровли

Любые строительные работы начинаются с подробного плана последующих работ. И кровля не становиться исключением. Первым делом стоит создать чертеж конструкции. Чтобы правильно произвести расчеты стропильной системы четырехскатной крыши рекомендуется обращаться к профессиональным архитекторам. Именно специалист выполнит работу максимально быстро и качественно. На составленном плане будут отражены все узлы и элементы, а также их правильное соединение. Если все же принято решение выполнять схему самостоятельно, то стоит учитывать 2 важных момента.

  1. Каким будет угол наклона скатов. Данный параметр может варьироваться в пределах 5-60 градусов. От конкретного значения зависит то, какой материал будет использоваться для кровельного покрытия. В частности:
  • до 10 градусов – рулонное покрытие, шифер или асбестоцементные листы;
  • 10-30 градусов – металлическая черепица, профнастил и другие покрытия из кровельного металла;
  • 30-60 градусов – классическая черепица.

Конечно, это не правило, а только рекомендации, которых желательно придерживаться, но всегда можно сделать исключение.

  1. Какая будет схема стропильной системы четырехскатной крыши. То есть следует заранее выбрать вариант стропил, будут ли они висячие либо наклонные, необходимы ли дополнительные элементы и так далее. Ответить на этот вопрос можно после расчета нагрузки на кровлю, а рассчитывается она исходя из таких показателей, как:
  • вес покрытия;
  • нагрузка снежных масс;
  • ветровые нагрузки;
  • масса тепло-, гидро и пароизолирующих материалов;
  • вес конструктивных элементов крыши.

Узнать требуемый параметр можно у производителей материалов, а также в специальных таблицах, ГОСТах и СНиПах.

Внимание! Не стоит браться за составление схемы и чертежа стропильной системы четырехскатной крыши, если опыта в этом деле нет, так как даже самые подробные инструкции и рекомендации, не помогут выполнить все расчеты без ошибок.

После того, как план будет на руках, а также закуплен весь необходимый материал, можно переходить к непосредственному монтажу кровли.

Технология установки четырехскатной кровельной системы

Если выполнить проект кровли довольно проблематично самостоятельно, то смонтировать кровлю вполне под силу и собственными руками. Итак, монтаж стропильной системы четырехскатной крыши предполагает использование бруса с прямоугольным сечением в пределах 10-20 см по длинной стороне. Важно! Прежде чем устанавливать деревоматериал на постоянное место, его требуется обработать от огня, влаги, насекомых и прочих пагубных для древесины факторов. Для это рекомендуется применять специальные пропитки и обмазки. В независимости от выбранной конструкции кровли, должны присутствовать следующие элементы:

  • мауэрлат;
  • диагональные стропила;
  • стропильные ноги;
  • прогон;
  • стойки, подкосы, опоры;
  • лежень.

Это основные детали, которые должны быть при строительстве крыши. Вся работа начинается с закрепления мауэрлата, то есть основания кровли. Далее монтируются опорные стойки в один ряд. Следует выровнять опоры при помощи уровня и закрепить их металлическими уголками к лежню. Дальнейший шаг – это закрепить на опорах прогоны и коньковую балку. Также следует установить стропильные ноги. Прежде всего крепятся диагональные наклонные стропила, которые будут частью вальмы, а затем и остальные стропильные ноги. При этом каждая нога должна иметь специальный выступ, которым она закрепляется на мауэрлате, а также необходимо производить дополнительную фиксацию металлическими пластинами. После того, как стропила четырехскатной крыши надежно укреплены, можно приступить к монтажу обрешетки и последующей укладки кровельного покрытия.

Подводя итог, можно сказать, что стропильная система четырехскатной крыши хоть и сложна, но смонтировать ее самостоятельно вполне под силу каждому. Важно лишь строго придерживаться технологии установки, а также обдумано делать каждый шаг в процессе возведения крыши.

Видео по теме:

Чтобы крышу не «сорвало»: кровельное решение для объектов в зоне сильных ветровых нагрузок с системой ТН-КРОВЛЯ Смарт и полимерной мембраной LOGICROOF

Ветер относится к числу тех природных явлений, воздействующих на кровлю, которые необходимо принимать во внимание при строительстве любого сооружения. Тем не менее, ежегодно в России происходит срыв кровли на десятках объектов из-за ошибок ветрового расчета или отсутствия выполненных ветровых зон непосредственно на кровле, причиняя немалый материальный ущерб и, в некоторых случаях, увы, становясь причиной гибели людей.

Что нам ветер

Ветровой нагрузкой называют давление ветра на здание или отдельный его элемент. Немного физики: воздушный поток, ударяясь о стену здания, создает завихрения. Первая часть потока направляется к фундаменту здания, вторая – наверх, в сторону крыши, и огибает её.

Так же на кровельное покрытие действует давление внутри здания, которое может быть увеличено, например, при постоянно открытых грузовых воротах здания.

Ветровая нагрузка на здание

В результате образуется подъемная сила, которая стремится оторвать кровельное покрытие. И чем меньше угол наклона кровли, тем больше будет значение этой силы.

Воздействие ветровой нагрузки на механически закреплённый кровельный ковёр из полимерной мембраны

Пример ветрового воздействия на кровлю

Чтобы обезопасить крышу здания от подобных ситуаций, важно:

  1. выполнить грамотный ветровой расчет,
  2. выбрать правильный кровельный материал и крепёжную систему.

На каждый из этих пунктов компания ТехноНИКОЛЬ предусмотрела решение, но обо всем по порядку.

Первым делом – ветровой расчет.

Являясь экспертом не только в области производства строительных материалов, но и сервиса, компания ТехноНИКОЛЬ первой и единственной в России разработала новую глобальную платформу Roof Calculator ТехноНИКОЛЬ для своих клиентов. Программа предназначена для расчета кровельных систем с применением полимерных мембран LOGICROOF и ECOPLAST. Программа способна выполнять расчет ветровых зон для различных кровельных систем – системы с механическим креплением (в том числе индукционные), балластные или клеевые. Благодаря CAD-модулю можно строить кровли различной конфигурации, выставлять конструкции на крыше и выбирать тип ската.

Пример построения кровли в программе Roof Calculator ТехноНИКОЛЬ

При выполнении ветрового расчета условно выделяют три зоны кровли: парапетную (или краевую), угловую и центральную, при этом первые две испытывают наибольшее ветровое давление. Для повышения сопротивляемости ветровой нагрузке на этих участках увеличивают количество крепежей на квадратный метр. Как правило, в системах с механическим креплением основанием выступает профилированный лист. Поскольку шаг установки крепежа зависит от расстояния между гофрами, количество крепежа увеличивают путём применения рулонов меньшей ширины материала – 1 м или менее. Например, на кровле аэропорта Курумоч в Самаре ширина полотен мембраны в угловых и краевых зонах составила 0,5 м.

Выполнение парапетной зоны из рулонов меньшей ширины

Зачастую ввиду неправильного ветрового расчета, его отсутствия или применения не рекомендованного крепежа (не прошедшего испытания на вырыв) шаг крепежа может составлять 1-1,5 м! Не стоит сомневаться, что такая кровля в районе с повышенной ветровой нагрузкой, увы, обречена! Но исправить подобную ситуацию возможно. Решение – правильный ветровой расчет и последующая реконструкция кровельного пирога. Примером такой работы над ошибками стала крыша второй очереди торгово-развлекательного комплекса центра «Сургут Сити Молл», открытого в мае 2014 года.

Работа над ошибками

Первая очередь комплекса, задуманного как «город в городе» — формата весьма актуального для холодного климата, заработала еще в ноябре 2012 года. Общая площадь «Сургут Сити Молла» составляет 154 000 м 2 . За годы своего существования ТРЦ стал любимым местом досуга жителей региона благодаря наличию большого количества магазинов ведущих брендов, многозального кинотеатра и парка развлечений для всей семьи.

В результате экспертизы на крыше второй очереди «Сургут Сити Молла», которая была смонтирована по системе ТН-КРОВЛЯ Смарт с полимерной мембраной LOGICROOF толщиной 1,8 мм, инженеры Службы Качества ТехноНИКОЛЬ обнаружили превышение шага крепежа в 5 (!) раз. Решением стал точечный ремонт гидроизоляционного пирога с усилением ветровых зон.

Приступая к работе над ошибками, первым делом был проведен ветровой расчет, по которому согласно европейской методике EN 1991-1-4 для угловой зоны ширина рулонов составила 1 м с крепежным шагом 187 мм (при монтаже мембраны в каждую гофру профнастила).

Как мы писали ранее, выбор кровельного материала и крепежа также важен с точки зрения надежности и долговечности конструкции, ведь каждый элемент системы испытывает воздействие ветровой нагрузки и должен эффективно ей сопротивляться! Система ТН-КРОВЛЯ Смарт с крепёжной системой ТехноНИКОЛЬ — это готовое решение, разработанное специалистами компании ТехноНИКОЛЬ. В нем все элементы — минераловатный утеплитель ТЕХНОРУФ в качестве нижнего слоя и утеплитель XPS ТЕХНОНИКОЛЬ CARBON PROF в качестве верхнего, стеклохост, крепежная система, полимерная мембрана LOGICROOF — тщательно подобраны и испытаны, что гарантирует конструкции:

  • высокие изоляционные свойства и сопротивление ветровым нагрузкам;
  • малый вес кровельного пирога;
  • устойчивость к пешеходным нагрузкам;
  • высокую пожаробезопасность (K0) и предел огнестойкости (RE 15).

Премиум-класс на кровле

Отдельного упоминания заслуживает полимерная мембрана LOGICROOF премиум-класса. Прочность гидроизоляционного материала — один из важных показателей кровельной системы с механическим креплением. Ведь именно на самый верхний слой конструкции — мембрану — выпадает больше всего испытаний (механические воздействия, влияние внешней среды). Поэтому чтобы противостоять ветровым нагрузкам, гидроизоляционный материал должен обладать высокой прочностью.

Для ПВХ мембран этот показатель определяется на 95% качеством армирующей сетки и на 5% прочностью самого полимера. LOGICROOF имеет внутреннее армирование полиэстеровой сеткой специального плетения. Материал производится по самым передовым мировым технологиям, что гарантирует мембране LOGICROOF премиальное качество с однородным составом. Прочность на разрыв вдоль рулона составляет не менее 1100 Н (для полосы шириной 50 мм).

Высокая способность мембран LOGICROOF противостоять ветровым нагрузкам подтверждена авторитетным научным институтом BDA Keuringsinstituut B.V., свыше 30 лет специализирующемся на исследованиях строительных материалов и конструкций. Образцы LOGICROOF успешно прошли испытания, проведенные по самой жесткой европейской методике EN 16002:2010 (Flexible sheets for waterproofing. Determination of the resistance to wind load of mechanically fastened flexible sheets for roof waterproofing). Это в очередной раз доказывает: LOGICROOF можно смело применять на объектах, расположенных в зонах сильных ветровых нагрузок.

Чтобы сделать кровлю более долговечной, на объекте применена мембрана повышенной толщины LOGICROOF 1,8 мм. Прогнозируемый срок службы мембраны стандартной толщины 1,2 мм уже внушительный и равен 25-30 годам. Разница толщины на 0,6 мм позволяет говорить об увеличении срока эксплуатации мембраны еще на дополнительные десятилетия.

Выбирайте профессионалов

Надеемся, данная статья убедит вас в важности проведения и соблюдения при монтаже ветрового расчета. Приведенный пример реконструкции кровли ТРЦ «Сургут Сити Молл» убеждает нас в том, что ошибка, вовремя замеченная и исправленная, позволит избежать негативных последствий от срыва кровли. Чтобы каждый объект мог получить надежную и долговечную гидроизоляцию, ТехноНИКОЛЬ предусмотрела как сервисы (Служба Качества, кровельный калькулятор), так и качественные строительные материалы, подходящие для применения на объектах с сильными ветровыми нагрузками.
Доверяйте профессионалам!

Защита кровли от ветров

Сильные шквалистые ветры и даже ураганы наблюдаются во многих районах Центра, Юга и Дальнего Востока России, а также в Казахстане. В последнее время отмечается тревожная тенденция увеличения силы смерчей, которые возникают на юге Сибири, в Краснодарском крае. Ветры невиданной силы выворачивают с корнем деревья в Воронеже и Архангельске, срывают крыши с домов в Новосибирске и Магадане. Такая ситуация требует особого внимания и защиты кровли от воздействия сильных порывов ветра на стадии строительства здания.

Как обеспечить крыше устойчивость

Кровля как никакая другая составляющая любого строения, испытывает наиболее сильные нагрузки, возникающие при воздействии воздушных потоков. Это обстоятельство необходимо непременно учитывать при проектировании здания. Такая рекомендация актуальная и для регионов, которым не характерно проявление сильной активности ветров.
Общеизвестен тот факт, что восприимчивость кровли к воздействию нагрузки, создаваемой порывами ветра тем выше, чем больше ее поверхность. Вполне очевидно, что увеличение высоты ската приводит к возрастанию нагрузки и повышению вероятности повреждения крыши. В тех регионах, где отмечаются ветры, скорость которых выше 10 метров в секунду, специалисты рекомендуют устанавливать кровлю, имеющую уклон, не превышающий 20 градусов. Вместе с тем, и даже пологую крышу может сорвать сильный порыв ветра, в то время как высокая кровля в таких условиях может только опрокинуться.

Не следует упускать из виду тот факт, что пологой крыше предстоит выдерживать повышенные нагрузки в виде выпавшего снега, который представляет особую опасность во время сильных снегопадов, отмечающихся зимой в большинстве районов России. Анализ всех реалий требует выбора компромиссного решения, которое позволит создать конструкцию кровли с учетом климатических особенностей региона размещения объекта. Для районов, где наблюдаются зимы с выпадением большого количества снега и сильными ветрами, рекомендуется уклон скатов 20 -45 градусов. Стоит уделить внимание и ориентации здания с учетом розы ветров. Неправильное расположение дома может стать причиной срыва крыши сильным порывом ветра, если направление ветра будет направлено в сторону фронтона, а не в скат.
Проектирование стропильной конструкции требует учета тех нагрузок ветра и снега, которые предстоит выдерживать кровле, поскольку шаг установки стропил, их сечение и другие элементы находятся в прямой зависимости от этих параметров. Ветровая нагрузка определятся по определенной формуле, в которую входит нормативное значение нагрузки ветра характерное для данного района, коэффициент, позволяющий учитывать давление ветра на заданной высоте в данной местности и аэродинамический коэффициент, учитывающий изменение давления, которое зависит от уклона ската.

Читайте также:  В поисках замены черепицы

В реальной обстановке все не так просто. При проведении расчета необходимо принимать во внимание, как направление, так и его пульсацию, а также конфигурацию кровли, соотношение нагрузок, которые приходятся на фронтон и на скат. Кроме того, требуется распределение нагрузок по всей плоскости скатов, поскольку на отдельные участки крыши будет оказываться различное воздействие ветра. Произвести такие сложные расчеты под силу лишь специалистам, а потому не стоит рисковать и доверить их проведение проектировщикам, имеющим специальное образование. И тогда конструкции будет обеспечена надежность, гарантированная комплексным проектированием всех элементов.

Для районов, где наблюдаются сильные ветры, учет всех характеристик позволяет рекомендовать установку кровли, имеющей четыре ската. Конструктивно ее можно представить в виде соединения двух фронтальных скатов, имеющих форму трапеции и двух торцевых треугольных скатов. Такая кровля носит название вальмовой, поскольку треугольные плоскости называются вальмами. Создание такой формы дает возможность в значительной мере уменьшить парусность и препятствовать возникновению подъемной силы, превышающей обычные значения при возникновении воздушных потоков большой мощности. Вальмовые крыши прекрасно могут противостоять большим ветровым нагрузкам и, что немаловажно, имеют очень привлекательный внешний вид. Вместе с тем, стропильная система таких кровель отличается повышенной сложностью, при которой их расчет и монтажные работы на качественном уровне могут обеспечить лишь профессионалы.

Защита кровли от песчаных бурь

Сложные климатические условия требуют ответственного подхода к правильному выбору кровельного покрытия. Пришло время, когда многие даже и не подозревают, что когда то многие строительные материалы были дефицитными. В настоящее время единственным ограничением при их выборе может служить лишь фантазия будущего владельца дома и его финансовые возможности. Для тех регионов, в которых отмечаются сильные снегопады, сопровождающиеся сильными ветрами, рекомендуется для установки кровли применять металлическую черепицу, имеющую специальное полимерное покрытие. Правильно произведенная укладка, отсутствие нарушений технологии станут гарантией ее устойчивости к любым сюрпризам, которые может преподнести природа.
Отличие металлочерепицы от покрытий, изготовленных на основе битума, заключается в устойчивости к воздействию низких температур. Ее также можно рекомендовать и для районов Дальнего Востока, где постоянно дуют холодные и влажные ветры. Соблюдение особой технологии проведения монтажных обеспечивает кровле устойчивость к воздействию ветровых нагрузок значительной силы. А наличие специального полимерного покрытия является для стали надежной защитой от механических повреждений и процессов коррозии.
В летнее время года довольно часто наблюдается перемещение ветром большого количества песка. Это обстоятельство вынуждает в районах, где это явление имеет постоянный характер, применять черепицу с покрытием, которое отличает повышенная устойчивость к износу. Примером такого покрытия может служить Colorcoat Prisma.

Этот материал является инновационной разработкой английской компании TATA Steel. Его покрытие из полиуретана, толщина которого составляет 50 мкм, гарантирует срок эксплуатации не менее 20 лет.
Бесспорно, что за высокое качество приходится платить немалые деньги. Однако, имеются варианты по более приемлемым ценам и с качеством, которое не вызывает сомнений. Таким примером может быть металлочерепица PURETAN. Ее разработка осуществлена специалистами шведского концерна Azko Nobel. Изготовление происходит из стали с нанесением покрытия, основу которого составляет полиуретан, с толщиной лакокрасочного покрытия в 35 мкм, а потому и гарантия службы этой металлочерепицы предоставляется на 12 лет. Конечно, на фоне таких достижений российские производители не могут похвастать высоким качеством выпускаемых кровельных материалов, стандартный срок гарантии на которые составляет всего один год.

Устойчивость полимерных покрытий к возникновению механических повреждений определяется при помощи твердости по карандашу. Суть метода заключается в воздействии на покрытие карандашными грифелями, имеющими различную твердость. Тот из них, который наносит поверхности существенные повреждения, является его показателем. В качестве примера можно привести обычную металлочерепицу, имеющую показатель В, что означает воздействие на нее мягкого карандаша. В то время как для металлочерепицы PURETAN он определен как Н – твердый карандаш. Обычно кровельные материалы с покрытием из полиуретана обладают твердостью от Н до 2Н. А вот для Colorcoat Prisma, которая также имеет полиуретан в основе покрытия характерен показатель 3Н. Это больше, чем требование стандарта равного 2Н, установленного в России для покрытий с особой твердостью.


Для тех, кто проживает в степных районах, пустынной местности или в зонах прибрежной полосы моря следует учитывать устойчивость кровельных материалов к износу, поскольку им предстоит испытывать усиленное воздействие ветра и песка. В этом случае не смысла проявлять неуместную экономию, приобретая материалы низкого качества.

Особенности фасадов строений

Фасады зданий также подвергаются воздействию песка, который переносится ветром, а потому ему требуется защита такая же, как и кровле. Фасадные материалы, предлагаемые на рынке строительных материалов, представлены широким ассортиментом, включающим в себя краски, штукатурные системы, различные облицовочные материалы. Из них не все могут использоваться в условиях постоянного воздействия ветра и песка. Вот, например, на краске и штукатурке за довольно короткий срок появляются трещины, а сам материал осыпается, что приводит к потребности проведения ремонтных работ. И только штукатурные системы, изготовленные на карбоновой основе, отличает повышенная устойчивость и прочность. Однако их стоимость не всегда по карману домовладельцам, имеющим средний уровень дохода.
В последнее время широкое применение находит виниловый сайдинг. Его популярность во многом обусловлена его невысокой стоимостью. Однако он явно не подходит для использования в районах, имеющих климатические условия отличающиеся суровостью, поскольку на морозе он лопается, а от сильного воздействия ультрафиолетовых лучей деформируется. Для таких районов можно рекомендовать стальной сайдинг, который изготавливается из стали и покрыт полимером, что позволяет ему противостоять износу, перепадам температур, воздействию ультрафиолета. А выпуск этого вида сайдинга богатой цветовой гаммы предоставляет неограниченные возможности в реализации любой фантазии дизайнера. Стальной сайдинг также используют для облицовки при установке навесных вентилируемых фасадов, обеспечивающих стенам надежную защиту, утепляющих здание и при этом предоставляющих возможность значительной экономии, которая не приводит к потере качества.

Возведение зданий в зонах сильных ветров требует особого внимания к приобретению материалов. Правильно сделанный выбор станет для дома надежной защитой от сильных морозов, ураганного ветра и песчаных бурь.

Ветровая нагрузка.Нагрузки, действующие на несущую конструкцию скатных крыш

При боковом давлении ветра воздушный поток сталкивается со стеной и крышей здания (рис. 1). У стены дома происходит завихрение потока, часть его уходит вниз к фундаменту, другая по касательной к стене ударяет в карнизный свес крыши. Ветровой поток, атакующий скат крыши, огибает по касательной конек кровли, захватывает спокойные молекулы воздуха с подветренной стороны и устремляется прочь.

Таким образом, на крыше возникают сразу три силы, способные сорвать ее и опрокинуть — две касательные с наветренной стороны и подъемная сила, образующаяся от разности давлений воздуха, с подветренной стороны. Еще одна сила, возникающая от давления ветра, действует перпендикулярно склону (нормаль) и старается вдавить скат крыши внутрь и сломать его.

В зависимости от крутизны скатов нормальные и касательные силы изменяют свое значение. Чем больше угол наклона ската кровли, тем большее значение принимают нормальные силы и меньшее касательные, и наоборот, на пологих крышах большее значения принимают касательные, увеличивая подъемную силу с подветренной и уменьшая нормальную с наветренной стороны.

рис. 1. Ветровые нагрузки, возникающие от давления воздушных масс

Расчетное значение средней составляющей ветровой нагрузки w в зависимости от высоты z над поверхностью земли следует определять по формуле: Wр = W×k(z)×c, где W — расчетное значение ветрового давления, определяется по карте приложения в «Изменениях к СНиП 2.01.07-85» (рис. 2); k — коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления для высоты z, определяется по таблице 2; c — аэродинамический коэффициент, учитывающий изменение направления давления нормальных сил в зависимости от того с какой стороны находится скат по отношению к ветру, с подветренной или наветренной стороны (рис 3).

рис. 2. Районирование территории Российской Федерации по расчетному значению давления ветра

Коэффициент k(z) для типов местности (таблица 2)

Высота z, мАБВ
не более 50,750,50,4
101,00,650,4
201,250,850,55
Типы местности:
А – открытые побережья морей, озер и водохранилищ, пустыни, степи, лесостепи, тундра;
Б – городские территории, лесные массивы и другие местности, равномерно покрытые препятствиями высотой более 10 м;
В – городские районы с плотной застройкой зданиями высотой более 25 м

рис. 3. Значения аэродинамических коэффициентов ветровой нагрузки

Знак «плюс» у аэродинамических коэффициентов определяет направление давления ветра на соответствующую поверхность (активное давление), знак «минус» — от поверхности (отсос). Промежуточные значения нагрузок следует находить линейной интерполяцией. При затруднении в использовании таблиц 3 и 4 изображенных на рисунке 10, нужно выбирать наибольшие значения коэффициентов для соответствующих углов наклона скатов крыш.

Крутые крыши ветер старается опрокинуть, а пологие — сорвать и унести. Для того чтобы этого не произошло нижний конец стропильных ног крепят проволочной скруткой к ершу, забитому в стену (рис. 4). Ерш — это металлический штырь с насечкой против выдергивания, который изготавливают кузнечным способом. Поскольку достоверно неизвестно с какой стороны будет дуть сильный ветер, стропила прикручивают по всему периметру здания через одно, начиная с крайних, — в районах с умеренными ветрами и каждое — в районах с сильными ветрами. В некоторых случаях этот узел может быть упрощен: ерш не устанавливается, а проволока с выпущенными концами закладывается в кладку стен в период их возведения. Такое решение допустимо, если оба конца проволоки выпускается внутрь чердака и не портят внешний вид фасада здания. Обычно для крепления стропил используется стальная предварительно отожженная (мягкая) проволока диаметром от 4 до 8 мм.

рис. 4. Пример решения карнизного узла наслонных стропил скатной крыши/

Общая устойчивость стропильной системы обеспечивается раскосами, подкосами и диагональными связями (рис. 5). Устройство обрешетки также способствует общей устойчивости стропильной системы.

рис. 5. Пример обеспечения пространственной жесткости стропильной системы

Источник: «Конструкции крыш. Стропильные системы» Савельев А.А.

Оставляя комментарий Вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности

Чтобы крышу не унесло: как победить ветровые нагрузки

12.09.2016 Опубликовано в рубрике:&nbspКрыша

«Сорвало крышу!». К сожалению, в сводках новостей разных регионов нашей страны эта фраза встречается с завидной регулярностью. Особенно весной и осенью. И речь идет не о переносном значении, а о реальных аварийных ситуациях с кровлями, которые не выдерживают ветровые нагрузки, особенно высокие, в периоды межсезоний. Нередко в зону риска попадают кровли коммерческих зданий больших площадей. Недостаточное внимание к учету ветровых нагрузок может вывести их из строя раньше срока, потребовать проведения дорогостоящих ремонтных работ и даже полной замены конструкции. Кто виноват, и что делать? Разбираемся в нюансах проблемы и способах избежать рисков, связанных с ветровыми нагрузками.

Как появляются аварийные кровли

Торгово-развлекательные центры, мега-молы и логистические парки, как правило, имеют плоские кровли больших площадей. Для их устройства идеально подходят полимерные мембраны. Легкий вес, скорость, технологичность и пожаробезопасность монтажа, высокие изоляционные характеристики, прочность и способность сохранять свои эксплуатационные свойства на протяжении всего срока между капитальными ремонтами – все это обеспечило им большую востребованность при возведении объектов коммерческой недвижимости.

По словам специалистов, свести все преимущества кровельного материала на нет могут ошибки при проектировании и монтаже, в том числе отсутствие адекватных ветровых расчетов.

Инженеры Службы Качества Корпорации ТехноНИКОЛЬ (один из крупнейших международных производителей надежных и эффективных строительных материалов) исследуют объекты на которых гидроизоляция преждевременно вышла из строя. Чаще всего причиной стало именно недостаточное внимание к ветровым нагрузкам. Так, на объектах, где произошел срыв кровельного материала, зафиксированы следующие типовые ошибки:

в 17% случаев – неправильная установка крепежа;

в 26% случаев – несоответствующее реальным потребностям количество крепежа в ветровых зонах;

в 27% случаев – неправильно просчитанные размеры ветровых зон;

в 30% случаев – ошибки при устройстве примыкания к парапету.

Эксперты утверждают, что сегодня практически каждая третья кровля с ковром из полимерных мембран в России монтируется без учета реальных ветровых нагрузок и автоматически попадает в зону риска. Дело в том, что формально при этом нормативные требования соблюдаются, но методика расчета механического крепления кровельных материалов, прописанная в СП 17.13330.10 Кровли, в несколько раз по жесткости требований уступает Европейским стандартам и не всегда отражает реальное положение дел.

«Бывают ситуации, когда по нашим нормативам достаточно всего двух крепежей на квадратный метр кровли, в то время как подробные ветровые расчеты по европейским стандартам потребовали бы четырех-пяти. Устройство более надежной ветровой защиты увеличивает стоимость и трудоемкость монтажа. Многие подрядчики предпочитают экономить на данном этапе, не задумываясь о последствиях, так и появляются аварийные кровли», — рассказывает представитель подрядной организации «МастерКров» Роман Астахов.

Читайте также:  Лучше не допускать скопления

Мировой опыт для надежности российских кровель

О проблеме ветровых нагрузок на плоские кровли в нашей стране серьезно задумались еще в 60-х годах прошлого века. Тогда начали строить тепловые электростанции, на кровлях которых размещались мощные котлы. Здания выше 80 метров имели кровли шириной до 60 и длиной до 500 метров. Как правило, ТЭС строили на окраинах или на удалении от городов, а иногда и на возвышении – в местностях, открытых ветрам. При этом, если скатные кровли ветер стремится перевернуть, то плоскую он норовит вырвать. Для защиты от повреждений необходимо применять особые меры.

Сегодня методики, предусмотренные Российскими нормативами, позволяют просчитывать ветровые нагрузки на прямоугольные «правильные» кровли. Самые же большие проблемы возникают при проектировании многофункциональных центров с кровлями фантазийных архитектурных форм – круглых, фигурных и т.д. или зданий с корпусами разной высоты. В этом случае расчеты получаются очень приближенными. В идеале для нестандартных кровель особенно в регионах с высокой ветровой нагрузкой рекомендуется проводить отдельные испытания с применением аэродинамической трубы. Ведь для точных ветровых расчетов важны многие показатели: регион строительства, окружение, высотность, а также характеристики конкретного кровельного материала и комплектующих. Но проведение испытаний для каждого объекта существенно удорожает строительство.

В западных странах эта проблема хорошо изучена. Европейские и североамериканские методики позволяют проводить расчеты с учетом всех нюансов среды, архитектуры и характеристик конкретного материала, способов крепления. Теперь ветровые расчеты по международным стандартам широко доступны и российским строителям. Корпорация ТехноНИКОЛЬ в прошлом году запустила глобальную платформу Roof Calculator, которая на сегодняшний день активно применяется для расчета ветровых нагрузок в 12 странах мира (Россия и 11 Европейских стран, куда компания активно экспортирует полимерные мембраны).

«Roof Calculator разрабатывался совместно с европейскими инженерами и основан на методе расчета Eurocode. Он учитывает огромное количество параметров конкретного объекта, и, что немаловажно, алгоритм расчета привязан к реальным характеристикам кровельного материала и крепежа, — рассказывает руководитель Инженерно-технического центра ТехноНИКОЛЬ Дмитрий Михайлиди. – Свойства материалов, которые мы связали с методом расчета по Eurocode, получены в результате испытаний полимерных мембран и крепежной системы ТехноНИКОЛЬ на сопротивление ветровым нагрузкам по европейской методике ETAG 006 в лабораториях Голландии и Швеции».

CAD комплекс, включенный в программу, дает возможность чертить и просчитывать кровли любых форм с учетом расстановки световых фонарей, внутренних двориков, различных неоднородностей, а также делать ветровые расчеты только для определенного фрагмента кровли. Инструмент может применяться для разных видов кровель по конструкции и по типу крепления гидроизоляционного материала. Программа требует наличия определенных навыков, поэтому ветровые расчеты для клиентов проводят квалифицированные инженеры Проектно-расчетного центра ТехноНИКОЛЬ.

«К важности и обязательности проведения адекватных расчетов ветровых нагрузок я пришел через собственный опыт, можно сказать, горький, — отмечает представитель подрядной организации «МастерКров» Роман Астахов. – Когда 8 лет назад начинал заниматься монтажом полимерных кровель, я этому фактору придавал минимальное значение. В результате нередко уже через год – два после монтажа на кровлях наблюдались процессы старения, а иногда и вовсе происходили аварийные ситуации, которые выливались в претензии от заказчика. Roof Calculator позволяет получить максимально верные расчеты и полные рекомендации по размещению крепежных элементов с учетом ширины полотна, вида профилированного листа и т.д. Конечно, трудоемкость при этом увеличивается, зато теперь я полностью спокоен за полученный результат».

Решения для зон с высокой ветровой нагрузкой

Жить на берегу моря или озера мечтают очень многие. Между тем, такие районы попадают в зоны с повышенной ветровой нагрузкой. К ним же относятся открытые местности со скудной растительностью: степи, тундра, пустыни и полупустыни. СП 20.13330 «Нагрузки и воздействия» предусматривает районирование территории нашей страны на зоны по давлению ветра. На карте видно, что большая часть расположена в I-III зонах, а в отмеченные разными оттенками красного зоны повышенного давления ветра (V и выше) входят в основном территории, омываемые океанами и Черноморское побережье.

Именно принадлежность района к определенной зоне по давлению ветра – главный параметр, который должен учитываться в ветровых расчетах. Разумеется, в зонах с повышенными ветровыми нагрузками должны применяться особенно устойчивые к ним решения.

Для кровель объектов коммерческой недвижимости в разных регионах нашей страны очень часто выбирают системы с механическим креплением полимерной мембраны. Кровельный ковер в них устойчив к деформациям основания (что особенно актуально для кровель по профлисту) и к механическим повреждениям, его монтаж не требует устройства защитной стяжки и отличается высокой скоростью. Но для обеспечения надежности таких кровель в зонах повышенных ветровых нагрузок иногда требуется очень большое количество крепежных элементов. Так как устанавливать их необходимо в нахлестах мембран, стандартные рулоны кровельного материала приходится делить на более узкие, что значительно увеличивает число сварных швов и трудоемкость монтажа.

«Избежать этих недостатков позволяет применение систем с индукционным креплением. В данном случае мембрана приваривается к полимерному покрытию металлической тарелки при индукционном нагреве с помощью специального аппарата, такое крепление не привязано к местам нахлеста мембран и позволяет применять полотна стандартной ширины, — комментирует Дмитрий Михайлиди. — Системы с индукционным креплением уже более 20 лет успешно применяются в США, где штормы и сильные ветры – обычное явление. Теперь это решение доступно и для россиян — наша компания разработала систему ТН-КРОВЛЛЯ Гарант Индукция с устойчивой к индукционному разогреву теплоизоляцией PIR и гидроизоляционной полимерной мембраной».


Насколько применение данной системы может снизить трудоемкость монтажа и сократить расход материалов в зонах с повышенной ветровой нагрузкой, можно посмотреть на конкретном примере.

Ниже приведен расчет ветровых нагрузок для кровли со стандартным механическим креплением объекта в г. Петропавловск-Камчатский.

* Расчеты выполнены в платформе ТехноНИКОЛЬ «Roof Calculator» для точного расчета ветровых нагрузок.

Чтобы обеспечить устойчивость к ветровым нагрузкам требуется разрезать мембраны на более узкие полосы по 0,7 м. и 0,5 м. Для крепления теплоизоляции необходимы дополнительные 3 крепежных элемента на м2. То есть количество крепежа на м2 в угловой зоне составит 20,24; в краевой зоне – 15,5; а в центральной – 12. По факту ширина полос мембраны будет еще меньше, потому что расчет рекомендует добавлять ряд крепления по центру полотна мембраны.

Рассмотрим применение индукционной системы на примере того же объекта в г. Петропавловск-Камчатский.

Как видим, ширина полотен увеличилась до 2,1 м, а количество сварных швов снизилось в четыре раза.

«Еще одним эффективным решением для устройства кровель в зонах с высокой ветровой нагрузкой являются системы, в которых гидроизоляция крепится с помощью специального клея, — рассказывает Дмитрий Михайлиди. – Например, при проведении независимых испытаний разработанной нашей компанией клеевой системы ТН-КРОВЛЯ Эксперт PIR с полимерной мембраной и теплоизоляцией PIR в институте ITC в Милане, было установлено, что прочность приклейки слоев даже превышает прочность самих материалов. Система показала высокие результаты на сопротивление ветровой нагрузке по методу ETAG 006. По итогам испытаний авторитетный европейский исследовательский институт рекомендовал клеевые системы ТехноНИКОЛЬ для применения в Европе и Британии».

Как видим, недостаточное внимание к ветровым расчетам может повлечь серьезные последствия, в то же время соблюдение всех требований позволит полимерной кровле прослужить долгие годы.

Защита кровли от ветровых нагрузок

Воздействие ветра на кровлю, особенно высокой скорости, создает вакуум или отрицательное давление, за счет которого происходит подъем мембраны, снятие кровельной изоляции в слабых точках крепления. Ветер первоначально приподнимает элементы крыши на углах, где давление превышает обычное статическое на стены.

Ветровые повреждения кровли также происходят методом проколов мембраны летящими частями кровельной системы, оторванными ветром – это могут быть металлические куски обшивки, крепеж, плитка или любое другое оборудование. В большинстве случаев повреждения кровли, связанные с обломками соседних зданий, не зависят от ветровых повреждений в целом.

Отверстия в мембранной гидроизоляции, сделанные таким образом, позволяют проникать потоку влаги во время ливней в систему кровли, что характерно для этих случаев. Поскольку, по Международным правилам для эксплуатации, кровли с содержанием влаги в утеплителе более 25% подлежат замене, ущерб от бури может быть весьма чрезмерным.

Классификация ветровых нагрузок на кровлю

Сила ветра в сочетании с громом и молниями, проливным дождем называется шквал. Скорость шквалов достигает 115 км/час. Несмотря на то, что шквалы и штормы имеют наименьшую скорость из всех четырех степеней, они составляют более 70% ветровых нагрузок в год. Это во многом связано с их обычным проявлением в большинстве регионов страны.

Ураганы, в первую очередь, происходят в прибрежных районах стран Персидского залива и Атлантического океана и способствуют значительному ущербу. Большинство ураганов образуются в Атлантическом океане, как тропические штормы и когда они превышают 118 км/ч, то достигают ураганного статуса.
Есть пять уровней ураганов, которые классифицируются по скорости ветра. Ураганы являются наиболее распространенными в период с конца мая по конец ноября – официальный сезон ураганов.

Торнадо характеризуются, как сильные шквалы с добавлением вихревых воронок. Скорости ветра очень высокие и, как правило, неизмеримы. По предварительным оценкам, составляет от 300 до 500 км/час в вихре. Они являются наиболее распространенными в центральной части США весной, однако они могут происходить в других регионах и в другие времена года. На территории России торнадо такой силы практически не бывают, поэтому при производстве монтажа кровли, как правило, в расчет не принимаются.

Системное крепление является наиболее важным элементом конструкции и дополнительных элементов крыши. Неправильное применение вызывает увеличение вероятности повреждений при ударах ветра и способствует деформации мембраны по всем направлениям с различными подвижками всей кровельной системы.
Конструкция и применяемые методы должны решать крепление системы в целом и отдельных компонентов, а именно – подложка, покрытие кровли, металлические детали покрытия, места прохождения труб и коммуникаций.

Ветровые повреждения кровельной системы начинаются, как правило, по периметру и от углов здания и проникают дальше по всему полю. Вообще, ветровые вихри возникают по периметру здания, отрывая сначала детали кровли – отливы, выдирая гвозди, металлические окрытия. Это создает отверстия для входа воздуха в подкровельное пространство системы. Ветер выходит через систему в различных продольно-поперечных направлениях, создавая сначала пузыри и повреждения в точках по всему полю. Ветровые вздутия происходят по мере поднятия воздушной массы снизу вверх. Вторичные повреждения могут выражаться в проколах мембраны во время ветровых нагрузок.

Обеспечение правильного монтажа кровли

Проактивные меры необходимы на этапах проектирования, изготовления деталей и монтажных работах над проектом.
Ущерб от ветровых атак может быть значительно снижен путем разработки и реализации соответствующих процедур при строительстве крыши. Правильное крепление крыши может быть определено согласно установленных ТУ, ГОСТ, СНиП, а так же норм для конкретного региона.

Процедура определения силы ветра на отрыв для конкретных зданий в процессе проектирования основана на расчете, учитывающем розу ветров в данном районе, географическое расположение земли вокруг здания, вес самой крыши. Учитывается вес здания и конфигурация периметра. Ответственность специалистов заключается в выполнении этих расчетов и для определения критической силы ветра при строительстве. Должны применяться только те материалы и системы, которые удовлетворяют расчетным. Расчетное давление применяется для покрытия крыши и вышерасположенных надстроек. Эта процедура определяет расчеты только на основное поле крыши. Необходимое усилие и нагрузки для угловых элементов и периметра рассчитываются отдельно.

Применение ударопрочных мембран позволит значительно снизить побочный ущерб на крышах, которые выдержали на отрыв ветровую атаку. Правила реализуются согласно действующих стандартов, ГОСТи СНиП.

Наибольший эффект от потенциальных изменений можно ожидать при полном соблюдении подрядчиком этих правил во время строительных кровельных работ. В настоящее время требования по ветровым нагрузкам контролируются, как правило, на стадии проектирования. Это включает в себя контроль качества, тестирование на заводе на возможность применения тех или иных материалов на строительстве объекта. Отдельные проекты крыш, а так же спецификации материалов проверяются на соответствие расчетным. Тем не менее, нет никаких действующих правил для полной проверки завершенного строительством объекта. В связи с тем, что страховые компании будут вынуждены платить за нарушения в строительстве или проектировании, они начинают экспертизу после наступления страхового случая в результате катастрофы.

Расходы, связанные с проведением проверки могут быть непомерно высоки в соответствии с поставленными задачами. Тем не менее, в тот момент, когда страховые компании платят миллиарды рублей за поврежденные крыши и попутные расходы связанные с обеспечением требований о возмещении ущерба (внутренний ремонт, потери от простоя производства, обеспечение временным жильем и т.д.), эта проблема может встать на повестку дня. Некоторые страховые компании сохраняют активную жизненную позицию в этой области, осуществляют методы проверки на месте. Остальные страховщики могут начать требовать от владельцев застрахованных зданий обеспечить подтверждения соответствия системы крыши, как условие их страховой политики.

Ремонт фальцевой кровли жилого дома в Москве

  • 09.12.2020

Начаты работы по ремонту металлической фальцевой кровли площадью 800 м2 на жилом доме в Москве

Ссылка на основную публикацию