Без должного расчета ветровой нагрузки говорить о стабильности крыши в каркасном доме не приходиться. Это основное правило, которое следует обязательно соблюдать при проектировании подобных зданий.
Что такое ветровая нагрузка?
Ветровая нагрузка – это давление, которое образуется вследствие движения воздушных масс и оказывающее механическую силу на фронтальные стороны здания, в частности крышу. Определяется этот параметр, как скорость ветра за единицу времени.
Большую роль в анализе ветровых нагрузок играет форма конкретной крыши (здания). Именно этот параметр решающий значение в итоговой силе воздушных масс, обдувающих дом. Немаловажным также является конкретная местность, направление ветра и вектор его движения.
Характер воздействия ветра на крышу
Классическим примером можно считать каркасные дома с мансардой. Во время бокового давления воздушных масс происходит прямое столкновение ветра со стенами и крышей здания. Весь поток разделяется по следующей схеме:
- часть ветровой нагрузки прямо воздействует на стены, крышу;
- другая часть завихряется и уходит вниз к фундаменту;
- остальной поток, по касательной, ударяется в карнизный свес крыши.
Таким образом, крыша испытывает сразу три вида ветровой нагрузки: две касательные и образующаяся подъемная сила, возникающая от разности давлений в потоке. Первые стараются «опрокинуть» конструкцию, а третья действует, как крыло самолета, поднимая крышу от ее основания.
Существует еще один вариант воздействия ветра – сила, оказывающая влияние на конструкцию по нормали (перпендикуляру). В такой ситуации ветер старается вдавить крышу, в частности ее скат. Здесь на первый план выходит крутизна спуска конструкции. Чем круче скат, тем выше итоговый эффект.
Пример: чем больше угол наклона крыши, тем ярче проявляют себя силы, действующие по нормали. Одновременно меньший эффект оказывают касательные ветровые нагрузки.
В ситуации, когда крыша более пологая, на первый план выходят касательные силы, уменьшая влияние перпендикулярных нагрузок.
Методы компенсации ветровой нагрузки и защиты кровли
Конечно, каждый вариант проектирования крыши, местности и ветрового усилия индивидуален и требует персонального подхода. Однако на практике специалисты использую несколько правил, которые гарантируют стабильность кровли практически в любых ситуациях.
К ним относятся:
- Правильный каркас крыши – основа стабильности всей кровли. Обязательно наличие раскосов, подкосов. Достаточно применяется техника связывания стропил по диагоналям. Нижнюю их часть связывают с мауэрлатом или бетонной стяжкой. Кроме этого, немаловажную роль в общей прочности крыши играет правильно организованная обрешетка.
- Если крыша уже смонтированная и выполняется ее ремонт, необходимо провести инспекцию ее крепления. Например, дополнительное усиление стропильной ноги. Делается это при помощи стального прута (проволоки). Прикручивание выполняется к нижней части стропил и к штырю в стене.
- Подбор правильного кровельного материала и его крепления. Металлический профиль или металлочерепица отличаются высоким показателем парусности. Чтобы компенсировать подъемную силу, необходимо правильно организовать обрешетку и само крепление материала. Натуральная черепица отличается меньшей парусностью, однако сам тип ее монтажа не обеспечивает должный показатель надежности при ветровых нагрузках. Нередко встречается эффект, когда после годов эксплуатации черепица буквально отходит от обрешетки.
Наименьший показатель парусности имеет ондулин. Материал плотно прилегает к обрешетке, а для его крепления используются специальные гвозди, не страдающие от потери прочности в месте их контакта с деревом.
