Два воздействия, которые определяют размеры здания

Для большинства одноэтажных металлических зданий именно снег и ветер определяют сечения элементов. Лёгкие конструкции имеют небольшой собственный вес, поэтому климатические воздействия составляют значительную часть общей нагрузки. Многие обрушения лёгких кровель за последние десятилетия в разных странах были связаны именно с недооценённым снегом или упущенными деталями.

Снеговая нагрузка

Базовое значение

Нормы устанавливают нормативную снеговую нагрузку на грунт в зависимости от географического района и высоты над уровнем моря. Она пересчитывается в нагрузку на кровлю с помощью коэффициентов, учитывающих форму покрытия, ветровой перенос и тепловой режим. Для конструкций в Республике Молдова применяются действующие национальные нормы, в значительной степени гармонизированные с Еврокодами.

Снеговые мешки

Настоящая опасность — не равномерный слой, а локальные скопления:

  • у перепадов высот — возле более высокого здания ветер сдувает снег и откладывает его на нижнюю кровлю, где нагрузка может в несколько раз превышать среднюю;
  • в ендовах — между соседними пролётами с двускатными кровлями;
  • у парапетов, аттиков и оборудования на кровле;
  • при пристройках — новое, более высокое здание рядом с существующим создаёт зону скопления снега на старой кровле, которую необходимо перепроверить.

Мокрый снег и дождь по снегу

Дождь, выпавший на снежный покров, значительно увеличивает его вес. Водосток, забитый льдом, может превратить кровлю в бассейн. Поэтому узлы водоотвода нужно продумывать вместе с конструкцией.

Ветровая нагрузка

Ветер действует по-разному на разные зоны здания. На наветренных стенах возникает давление, на кровле и боковых стенах — часто отсос, который стремится сорвать покрытие и приподнять конструкцию.

  • Углы и края кровли имеют коэффициенты отсоса значительно выше, чем центральная зона; здесь панели крепят большим количеством саморезов.
  • Большие проёмы — открытые секционные ворота могут резко повысить внутреннее давление, которое суммируется с наружным отсосом.
  • Лёгкие кровли могут иметь недостаточный собственный вес для компенсации отсоса, и анкеровка в фундаменты становится критичной.

Общая устойчивость

Горизонтальные усилия от ветра нужно воспринять и передать на фундаменты. Для этого используют жёсткие рамы, связи по кровле и стенам, диафрагмы. Отсутствие или неполный монтаж связей — частая причина чрезмерных деформаций и даже обрушений при монтаже, когда каркас ещё не раскреплён ограждающими конструкциями.

Сочетания нагрузок

Расчёт проверяет не только отдельные нагрузки, но и их сочетания с частными коэффициентами надёжности: снег с ветром, ветер без снега, эксплуатационные и монтажные нагрузки. Для некоторых элементов наиболее неблагоприятен случай, когда ветер поднимает кровлю без снега, поэтому прогоны и узлы проверяют и на смену знака усилий.

Температурные воздействия и деформационные швы

Помимо снега и ветра, на длинные здания действуют температурные деформации: сталь удлиняется летом и укорачивается зимой. Для протяжённых корпусов предусматривают температурные швы или специальные связевые решения, чтобы каркас не испытывал лишних напряжений. Особенно это важно для холодильных складов, где внутренняя и наружная температура сильно различаются.

Монтажные стадии

Отдельного внимания требует устойчивость каркаса во время монтажа. Пока не установлены связи, прогоны и панели, рамы работают иначе, чем в готовом здании, и порыв ветра может их опрокинуть. Грамотный проект производства работ предусматривает последовательность монтажа и временные раскрепления.

Экономия нескольких процентов стали за счёт игнорирования снеговых мешков или угловых зон никогда не оправдывает риск аварии.

Что может сделать заказчик

  • сразу сообщить о планах расширения и оборудовании, которое будет установлено на кровле;
  • запросить в предложении климатические нагрузки, принятые в расчёте;
  • не изменять конструкцию и не добавлять оборудование без проверки инженера;
  • обслуживать водостоки и следить за кровлей в многоснежные зимы.

Инженеры S.A. COLASS проектируют металлоконструкции с учётом всех сценариев нагружения, включая локальные снеговые мешки и зоны максимального ветрового отсоса. Для проверки проекта или расчёта нового здания звоните по номеру +373 78 30 40 40.