БЕЗПРОГОННІ ПОКРІВЕЛЬНІ ОГОРОДЖУВАЛЬНІ КОНСТРУКЦІЇ. ПЕРЕВАГИ ЗАСТОСУВАННЯ, РІШЕННЯ ДЛЯ ЗОН СНІГОВОЇ АКУМУЛЯЦІЇ

Це позначення найбільш точно передає всі функції, які виконують покрівельні та стінові огороджувальні конструкції. При цьому первинні вимоги, які накладаються на них в промисловому будівництві це:

• Міцність і довговічність.

• Економічна доцільність застосування того чи іншого конструктивного рішення.

• Теплотехнічні властивості.

• Вогнестійкість.

• Швидкість монтажу.

• Простота і доступність експлуатації.

В приватному (котеджному) будівництві на перший план виходить естетичний аспект конструктивного рішення огороджувальних конструкцій, що призводить до різноманіття як архітектурних форм і типів конструкцій покрівлі та фасаду, так і матеріалів, що застосовуються.

У промисловому будівництві конструкція теплої покрівлі являє собою тришаровий «пиріг», що складається з несучого (нижнього) профнастилу, утеплювача (термоізоляції) і зовнішнього верхнього елементу. Як верхній елемент може виступати профнастил, фальцевий профіль або рулонний матеріал (різного типу мембрани або рідше руберойд).

Вибір зовнішнього елемента теплої покрівельної конструкції (метал або рулонний матеріал) визначається проєктним рішенням і є основоположним при підборі щільності утеплювача, так як при використанні рулонного матеріалу саме плитний утеплювач сприймає розподілене і точкове навантаження на покрівлю і передає її несучому профнастилу, тому утеплювач повинен бути жорстким, щільністю не менше 145 кг/кв.м. У разі застосування двошарового утеплення покрівлі допускається використання нижнього шару з меншою щільністю. Такий тип покрівельної конструкції називається м'якою покрівлею. Її мінімальний ухил в окремих випадках може бути 0°.

У разі застосування в якості верхнього елементу покрівельної огороджувальної конструкції профнастилу саме він сприймає навантаження на покрівлю і за допомогою дистанційного прогону передає її несучому профнастилу. При такому рішенні покрівлі, що називається «жорстка покрівля», можна застосовувати менш щільну вату з кращими теплотехнічними показниками.

Крім поділу теплої покрівельної конструкції по типу верхнього елементу на м'яку і жорстку, також існує поділ за типом нижнього несучого елемента на покрівлю із застосуванням і без застосування прогонів.

Безпрогонна схема покрівельного огородження універсальна з точки зору застосування верхнього елементу «покрівельного пирога», так як при такому рішенні можливо застосовувати як профнастил (жорстка покрівля, рис. 1, а), так і рулонний матеріал (м'яка покрівля, рис. 1, б) .

Мал. 1. Жорстка (а) і м'яка (б) покрівля в безпрогонній схемі

Значення поєднань навантажень на дахове огородження (постійних і змінних) нерівномірне по всій поверхні покрівлі. У більшості випадків снігове навантаження, яке відноситься до змінних, найбільш впливає на нерівномірність значення діючих навантажень на різних ділянках покрівлі та безпосередньо залежить від μ - коефіцієнта переходу від ваги снігового покриву на поверхні ґрунту до снігового навантаження на покриття (ДБН В.1.2-2: 2006).

Коефіцієнт μ визначається в залежності від форми покрівлі і схеми розподілу снігового навантаження і вказує на місця накопичення снігу - «снігові мішки». Це перепади на покрівлі, місця у світових ліхтарів, примикань, парапетів, біля обладнання і т.д. (мал. 2) і характеризуються підвищенням снігового навантаження. В окремих випадках збільшення навантаження в місцях снігової акумуляції може досягати 400%.

Мал. 2. Приклад нерівномірного розподілу снігового навантаження на покрівельне огородження

На малюнку 2 уздовж осей 4 / 2 і 5/1 вказані місця підвищеного снігового навантаження, яке діє на дахове огородження, при цьому площа «снігових мішків» часто набагато менше площі покрівлі з нормальним навантаженням.

Мал. 4. Посилення прогонної схеми покрівельної конструкції шляхом збільшення покрівельних прогонів в осях Г-Д

При конструктивному вирішенні покрівельної огороджувальної конструкції в безпрогонній схемі, тришаровий теплий «пиріг» покриття укладається безпосередньо на елементи несучого каркаса (або ферми, або балки), крок яких, в більшості випадків, в «снігових мішках» змінити неможливо. 

Тому існує два способи збільшення несучої здатності нижнього профнастилу: збільшення товщини металу, з якого виробляється несучий профнастил і установка накладок або перенахлист листів на опорах (мал. 5).

Мал. 5. Перенахлист профнастилу на покрівельних балках для збільшення несучої здатності в місцях снігової акумуляції уздовж осей 4/2 і 5/1

Перший варіант, як правило, застосовується у випадках незначної різниці між навантаженням на основній частині покрівлі і в «снігових мішках», наприклад, біля парапету.

У випадках, коли перепади на покрівлі великі і значення коефіцієнта μ дорівнює 3 або 4 не завжди достатньо збільшити товщину профнастилу. У таких місцях застосовується другий варіант збільшення несучої здатності профнастилів:

• посилення за рахунок монтажу накладок на опорі (мал. 6);

• посилення шляхом монтажу профнастилу з перенахлистом на опорі (мал. 7).

Мал. 6. Накладка з профнастилу довжиною 300 мм на середній опорі

Мал. 7. Перенахлист профнастилів на середній опорі на 0,1L (де L - відстань між опорами)

Натурні випробування несучих профнастилів Т92, Т135, Т150, Т160 в зазначених системах посилення показали збільшення несучої здатності в середньому на 25% при застосуванні накладки і на 75-80% при використанні перенахлиста на середній опорі.

Результати, отримані під час випробувань профілю Т150 товщиною 0,75 мм, наведені в таблиці

Фактичне навантаження при контрольних прогибах для зразків профнастилу Т150 0,75 мм

Таким чином, після точного визначення значення навантажень, що діють в різних місцях покрівлі, можна визначити найбільш ефективний і економічно доцільний метод збільшення несучої здатності конструкції покрівельного огородження.

Вадим Пархоменко, Головний інженер, Прушиньскі.