Ветровая нагрузка на плоскую кровлю работает не на прижим, а на отрыв. Калькулятор ниже делает расчёт ветровой нагрузки по вашему ветровому району: показывает зоны кровли, шаг крепления мембраны в каждой зоне и выдаёт ведомость крепежа с длиной телескопического держателя.
Ветровая нагрузка на кровлю — это не давление сверху, как кажется. Плоскую кровлю срывает не тем, что ветер давит на неё сверху. Поток, дойдя до здания, поднимается по стене, отрывается от кромки парапета и над кровлей образует зону разрежения. Кровля оказывается зажатой между обычным давлением воздуха изнутри и разрежением снаружи, и эта разница тянет ковёр вверх. Чем выше здание и чем открытее местность, тем сильнее тянет.
Тянет неравномерно. Сильнее всего в углах, где вихри сходятся с двух сторон, слабее вдоль парапета и слабее всего в середине. Поэтому крепёж не расставляют равномерно по всей площади: кровлю делят на зоны и в каждой ставят своё количество креплений. Калькулятор ниже выполняет это деление и считает нагрузку по действующим нормам.
Расчёт ветровой нагрузки начинается с ветрового района: он задаёт нормативное давление w₀, дальше учитываются высота здания, тип местности и размеры кровли. Всё это калькулятор берёт на себя — от вас нужен город, высота и габариты.
Задайте город, высоту здания и размеры кровли. Калькулятор разложит её на зоны по СП 20.13330.2016 и покажет крепёж в каждой.
e = 18 м · краевая полоса e/10 = 1,8 м · угловой участок e/5 = 3,6 м · кровля 30 × 18 м
| Зона | cp | Площадь | Расчётный отсос | Крепёж | Шаг в ряду | Всего |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Угловые зоныучастки длиной e/5 от каждого угла в краевой полосе | -3,4 | 39 м² | 1,55 кПа | 2,7 шт/м² | 350 мм | 106 шт |
| Краевые зоныполоса шириной e/10 вдоль парапета | -2,4 | 121 м² | 1,09 кПа | 2,7 шт/м² | 350 мм | 329 шт |
| Центральная зонавсё, что внутри краевой полосы | -1,5 | 380 м² | 0,68 кПа | 2,7 шт/м² | 350 мм | 1034 шт |
⚠ во всех зонах: расчётный шаг больше 350 мм, принят 350: крепёж задаёт СП 17, а не ветер
Пиковый отсос считается по формуле (11.10) СП 20.13330.2016: w = w₀ · k(ze) · [1 + ζ(ze)] · cp · ν, затем умножается на коэффициент надёжности γf = 1,4.
w₀ = 0,23 кПа · k(12 м) = 0,699 · 1 + ζ = 2,022 · ν = 1,0
угол: 0,23 × 0,699 × 2,022 × 3,4 × 1,4 = 1,55 кПа
крепёж: 1,55 кПа ÷ (1,8 кН ÷ 2) = 1,7 шт/м²
зоны: e = min(30; 18) = 18 м → полоса e/10 = 1,8 м, угол e/5 = 3,6 мРазбивка задана рисунком В.24 СП 20.13330.2016 и зависит только от размеров кровли в плане.
Формула (11.10) СП 20.13330.2016. Всё, что нужно знать, — четыре множителя.
| Множитель | Что означает | Откуда берётся |
|---|---|---|
| w₀ | Нормативное давление ветра для района строительства | Карта 2 приложения Е, таблица 11.1: от 0,17 кПа в районе Ia до 0,85 кПа в VII |
| k(ze) | Рост давления с высотой | Таблица 11.2 и формула (11.4). Для зданий ниже своей ширины эквивалентная высота равна высоте здания |
| 1 + ζ(ze) | Пульсации ветра: порывы, а не средняя скорость | Таблица 11.4 и формула (11.6). В плотной застройке пульсации выше, чем в поле |
| cp | Аэродинамический коэффициент зоны | Таблица В.12: −3,4 в углу, −2,4 по краю, −1,5 в центре |
| ν | Коэффициент корреляции по площади сбора | Таблица 11.8. Для одного крепежа площадь меньше 2 м², поэтому ν = 1,0 |
| γf | Коэффициент надёжности по нагрузке | Пункт 11.1.12: 1,4. На него умножается нормативное значение |
Дальше работает простая арифметика и два ограничения из СП 17.13330.2017.
Расчётный отсос в зоне делим на несущую способность одного крепежа. Характеристическое усилие вырыва берут из технических условий на конкретный крепёж и основание: у самореза в профнастил 0,8 мм это порядка 1,8 кН, в железобетон — около 2,5 кН. К нему применяют двукратный запас, и уже на эту величину делят нагрузку.
Полученное количество креплений на квадратный метр превращается в шаг в ряду: ряды идут по нахлёстам полотнищ, поэтому шаг зависит от ширины рулона. Приложение В СП 17.13330.2017 держит этот шаг в коридоре от 150 до 350 мм. Расчётный шаг больше 350 мм принимают равным 350: это конструктивный минимум, и в спокойных районах крепёж определяется именно им, а не ветром.
Шаг меньше 150 мм означает, что крепления в шве встанут слишком часто и ослабят полотнище. В этом случае берут более узкий рулон либо добавляют ряд крепежа по оси полотнища, закрывая его полосой материала с проваркой кромок.
Поле кровли — это ещё не весь крепёж. Водоизоляционный ковёр закрепляют по всему периметру и у каждого примыкания: у парапета, вокруг шахт, фонарей и выходов на кровлю. Это требование СП 17.13330.2017, но шага там нет — его задают инструкции производителей мембран, и в них для краевого ряда стоит 200 мм. Калькулятор считает этот ряд отдельной строкой ведомости: берёт периметр кровли и делит на шаг.
Практический смысл простой. Краевой ряд не заменяет крепёж угловой зоны, а добавляется к нему: в углу сходятся и поле, и периметр, и именно там кровлю вскрывает первой. Если считать только по площади, эта добавка теряется, а на объекте её не хватает ровно в том месте, где она нужнее всего.
Сам крепёж и порядок работ описаны в разделе монтаж мембранной кровли, а выбор полотна — в разборе мембранной кровли.
Считать штуки мало: крепёж надо ещё заказать нужной длины. Длина зависит от толщины пирога в точке крепления и от основания.
Крепление мембраны к профнастилу или к железобетону — это пара: телескопический держатель, который проходит сквозь теплоизоляцию и не даёт продавить её тарелкой, и саморез, который работает уже в основании. Ошибка в длине вылезает одинаково неприятно с обеих сторон: короткий саморез не добирает до полки профнастила, длинный телескоп упирается и поднимает мембрану бугром.
Калькулятор подставляет длины по таблице подбора ТЕХНОНИКОЛЬ — той же, по которой работает наш калькулятор разуклонки. Задайте толщину теплоизоляции, и в ведомости появятся обе длины, а для железобетона — ещё и полиамидная гильза 45 мм.
Ниже выдержка из этой таблицы для ходовых толщин. Обратите внимание, что под профнастил и под бетон набор различается: у бетона саморез длиннее, потому что часть длины съедает гильза.
| Теплоизоляция | Профнастил: телескоп + саморез | Железобетон: телескоп + саморез |
|---|---|---|
| 100 мм | 60 + 80 мм | 60 + 100 мм |
| 120 мм | 80 + 80 мм | 80 + 100 мм |
| 150 мм | 120 + 70 мм | 120 + 100 мм |
| 180 мм | 140 + 80 мм | 150 + 100 мм |
| 200 мм | 150 + 100 мм | 150 + 120 мм |
| 250 мм | 200 + 100 мм | 200 + 120 мм |
Каждая из них всплывает не на сдаче объекта, а в первый серьёзный шторм.
Берут расход для центральной зоны и умножают на всю площадь. По периметру выходит недобор в полтора раза, в углах — в два с лишним. Кровля начинает вскрываться с угла, дальше ветер заходит под полотно и рвёт его по площади.
Один и тот же объект в чистом поле и в плотной городской застройке различается по нагрузке в разы. Склад на открытой площадке под Москвой нагружен сильнее, чем дом той же высоты в городе.
Каталожное усилие вырыва получено в лаборатории на новом основании. В расчёт идёт величина с двукратным запасом, а на объекте её ещё и подтверждают контрольным вырывом.
Ветровой район определяет нормативное давление ветра w₀, с которого начинается любой расчёт. Таблица 11.1 СП 20.13330.2016; Москва и область — первый район.
| Ветровой район | w₀, кПа | Где это примерно |
|---|---|---|
| Ia | 0,17 | Отдельные защищённые районы |
| I | 0,23 | Москва и Московская область, Центральная Россия |
| II | 0,30 | Санкт-Петербург, Воронеж, Калининград |
| III | 0,38 | Новосибирск, Ростов-на-Дону, Самара |
| IV | 0,48 | Краснодар, Мурманск, Владивосток, Сочи |
| V | 0,60 | Прибрежные и горные районы |
| VI | 0,73 | Открытые побережья северных морей |
| VII | 0,85 | Камчатка, Курилы, наиболее ветреные побережья |
Вторая нагрузка на той же кровле работает в обратную сторону: снег давит вниз и зимой почти всегда превышает ветровой отрыв. Её считает онлайн-калькулятор снеговой нагрузки — с весом снегового покрова по вашему городу из приложения К и отдельным расчётом снегового мешка у парапета.
Число крепежа из этого расчёта нужно не только монтажникам: каждый саморез проходит сквозь утеплитель насквозь и работает мостиком холода. Насколько это снижает сопротивление теплопередаче и сколько миллиметров утеплителя съедает, показывает теплотехнический расчёт кровли.
Да, он на этой странице и работает бесплатно. Укажите город, высоту здания и размеры кровли — калькулятор ветровой нагрузки определит ветровой район, посчитает пиковый отсос в угловой, краевой и центральной зонах и покажет расход крепежа с шагом в ряду.
Расчётный отсос в зоне делят на несущую способность одного крепежа с двукратным запасом — получается количество на квадратный метр. Дальше его умножают на площадь зоны и добавляют краевой ряд по периметру. Калькулятор на этой странице делает расчёт крепежа для мембранной кровли целиком и выдаёт ведомость: штуки по зонам, периметр и длины телескопа с саморезом.
В поле кровли шаг крепления мембраны считается по ветровой нагрузке и лежит в коридоре 150–350 мм: верхнюю границу задаёт приложение В СП 17.13330.2017, нижнюю — прочность шва. В спокойном районе на невысоком здании расчёт упирается в конструктивные 350 мм, в угловых зонах высотного здания шаг уходит к 150. По периметру и у примыканий ставят отдельный краевой ряд с шагом 200 мм.
Длину подбирают по толщине теплоизоляции в точке крепления и по основанию. Под 150 мм утеплителя на профнастиле идёт держатель 120 мм и саморез 70 мм, на железобетоне — держатель 120 мм, саморез 100 мм и полиамидная гильза 45 мм. Полная таблица подбора есть выше на странице, а калькулятор подставляет длины сам, если задать толщину.
По карте ветровых районов из приложения к СП 20.13330.2016. Москва и Московская область — первый район, нормативное давление w₀ = 0,23 кПа. Таблица всех районов с примерами городов есть ниже на этой странице, а в калькуляторе район подставляется выбором города.
«Как обычно» — это шаг 350 мм по всей площади, то есть около 2,7 крепежа на квадратный метр. В спокойном районе на невысоком здании этого действительно хватает: расчёт упирается в конструктивный минимум. Но стоит поднять высоту или выйти на открытую площадку, и угловым зонам требуется вдвое больше. Расчёт показывает, где именно проходит эта граница.
В углу поток отрывается сразу с двух кромок, и вихри складываются. Нормы отражают это пиковым коэффициентом: −3,4 против −1,5 в центре. При равном давлении ветра отсос в углу получается больше вдвое.
Это характеристика окружения на расстоянии тридцати высот здания с наветренной стороны. Тип A — открытая местность: побережья, степи, поля, застройка ниже 10 м. Тип B — города и леса с препятствиями выше 10 м. Тип C — плотная застройка зданиями выше 25 м. Чем плотнее окружение, тем меньше давление на кровле.
Расчёт предварительный: он даёт порядок величин и раскладку по зонам. В проект идёт расчёт, выполненный по полной методике с учётом формы здания, парапетов, перепадов высот и данных из ТУ на конкретный крепёж. Мы делаем такой расчёт бесплатно, если беремся за объект.
Высокий парапет отодвигает точку отрыва потока от плоскости кровли и снижает отсос в краевых зонах, но в нормативную схему В.24 этот эффект не заложен: она даёт результат в запас. Уточняют его продувкой модели или расчётом по отраслевым стандартам, когда экономия на крепеже оправдывает такую работу.
Нет. Теплоизоляция крепится к основанию своим крепежом, и его тоже считают на отрыв, но с другой расчётной схемой: там работает прочность плиты на продавливание тарелкой. В калькуляторе показан крепёж водоизоляционного ковра.
Опишите объект — перезвоним с расчётом. Это заявка, не автоматическая цена.
+
Бесплатный