WB = W0 · k · c · v0, (1)
где W0 - нормативное значение ветрового напора принимается 0,30 (30) кПа (кгс/м ) для первого и 0,38 (38) кПа (кгс/м ) для второго ветровых районов Украины.
К первому ветровому району относятся территории областей: Винницкой, Донецкой, Житомирской, Киевской, Кировоградской, Луганской, Полтавской, Ровенской, Сумской, Тернопольской, Харьковской, Хмельницкой, Черкасской, Черниговской. Ко второму ветровому району относятся территории областей: Днепропетровской, Закарпатской, Запорожской, Ивано-Франковской, Луцкой, Львовской, Николаевской, Одесской, Херсонской, Черниговской и Крымской АР.
k - коэффициент, учитывающий изменение ветрового напора (и отсоса) по высоте, принимается по таблице 1;
с - аэродинамический коэффициент; местное (отрицательное) давление по внешнему контуру покрытия и на гребнях водоразделов принимается равным минус 2;
v0 - коэффициент надежности принимается 1,4.
Достаточность закрепления отдельного слоя совмещенного покрытия определяется из условия
Ру > WB,
где Ру - удерживающее усилие, кгс/м2 , определяемое по формуле
Ру = F + G, (2)
где F - прочность приклейки (или другого способа закрепления) на отрыв, кгс/см2 , при наклейке на горячей битумной мастике определяется из графика на рисунке 2 (при продолжительности действия ветра до 24 ч);
G - собственный вес элемента (слоя), закрепление которого не учитывается, а также масса всех элементов (слоев), лежащих на нем, кг/м2.
Примеры расчетов
Пример № 1
Установить достаточность закрепления против ветрового отсоса рулонной кровли типа К-6 из трех слоев рубероида на горячей битумной мастике по поверхности цементно-песчаной выравнивающей стяжки через подкладку из перфорированного рубероида (степень перфорации 6,28% поверхности); закрепление на гребнях водоразделов многопролетного плоского покрытия - по схеме на рисунке 1г с уклоном 5%; высота здания 10 м; район строительства - г. Киев.
Отрывающая ветровая нагрузка по формуле (1) для первого ветрового района с использованием данных таблицы 1 составит:
WB = 30 х 0,65 (-2) 1,4 = - 54,6 кгс/м2.
Удерживающее усилие для кровли типа К-6 по формуле (2) равно
Ру = 125,6 + 13 = 138,6 кгс/м2,
при этом
F = 1 х 0,0628 х 0,2 х 104 = 125,6 кгс/м2 (0,0628 - площадь приклейки через 1 м2 перфорированного рубероида);
0,2 - прочность приклейки на отрыв к поверхности цементно-песчаной стяжки из графика на рисунке 2;
G - 13 cos α = 13 х 0,0996 = 13 кг/м2 (три слоя рубероида по 2 кг/м2 каждый; один слой грунтовки с расходом 1 кг/м2 и три слоя битумной мастики с расходом по 2 кг/м2 каждый).
Закрепление против ветрового отсоса достаточное, т.к. удерживающее усилие (138,6 кгс/м2) значительно превышает отрывающее усилие (минус 54,6 кгс/м2 ).
Пример № 2
Установить достаточность закрепления против ветрового отсоса кровли типа К-6 при условиях, указанных в примере № 1, но при наклейке на поверхность теплоизоляционного слоя из пенополистирольных плит (σсж = 1,5 кгс/см2 ).
Отрывающее усилие то же, что и по примеру № 1 и равно минус 54,6 кгс/м2 .
Удерживающее усилие - по формуле (2)
Ру = 6,3 + 13 = 19,3 кгс/м2,
при этом
F = 1 х 0,0628 х 0,01 х 104 = 6,3 кгс/м2;
G = 13 кг/м2 (по аналогии с расчетом в примере № 1 с учетом того, что прочность приклейки на отрыв к поверхности пенополистирола составляет 0,01 кг/см2 по графику на рисунке 2).
Закрепление против ветрового отсоса в данном случае недостаточное, т.к. удерживающее усилие (19,3 кгс/м2 ) значительно меньше отрывающего усилия (минус 54,6 кгс/м2 ).
Принимаем сплошную приклейку нижнего слоя кровельного ковра к поверхности пенополистирола без использования перфорированного рубероида. Тогда удерживающее усилие будет
Ру = 100 + 13 = 113 кгс/м2,
при этом
F = 1 х 0,01 х 104 = 100 кгс/м2;
G = 13 кг/м2.
Сплошная приклейка обеспечивает достаточное закрепление кровельного ковра типа К-6 к поверхности пенополистирольного утеплителя.
Пример № 3
Установить достаточность закрепления против ветрового отсоса пленочного кровельного ковра типа К-10 из двух слоев армогидробутила, склеенных бутилкаучуковой мастикой, уложенного насухо (через разделительную подкладку) на поверхность выравнивающей стяжки с пригрузом (через защитную накладку) слоем гравия или щебня (γ = 2000 кг/м3) толщиной 40 мм для покрытия здания по примеру № 1.
Отрывающее усилие то же, что и по примеру № 1 - минус 54,6 кгс/м2 .
Удерживающее усилие по формуле
Ру = 0 + 87 = 87 кг/м2,
при этом
F = 0 (приклейка ковра отсутствует);
G = 1 х 0,04 х 2000 + (2 x 3 + 1) cos5º = 87 кг/м2 (где учитываются пригрузочная масса щебня толщиной 40 мм и двух слоев армогидробутила массой по 3 кг/м2 , склеенных бутилкаучуковой мастикой с расходом 1 кг/м2).
Закрепление против ветрового отсоса является достаточным, т.к. удерживающее усилие (87 кгс/м2) превышает отрывающее (минус 54,6 кгс/м2 ).
Пример № 4
Установить достаточность закрепления против ветрового отсоса пленочного кровельного ковра при условиях, указанных в примере № 3, но при устройстве защитного слоя в виде окраски суспензией алюминиевой пудры (кровля типа К-11) вместо пригрузочного слоя щебня. Уклон покрытия 5%.
Отрывающее усилие то же, что и по примеру № 1, - минус 54,6 кгс/м .
Удерживающее усилие по формуле (2) равно
Ру = 0 + 8 = 8 кгс/м2,
при этом
F = 0 (приклейка ковра отсутствует);
G = (2 x 3 + 1 + 1) cos5 º = 8 х 0,994 ≈ 8 кгс/м2 , что включает два слоя армогидробутила по 3 кг/м2 , склеенных одним слоем и покрытых одним слоем мастики с расходом по 1 кг/м2.
Закрепление против ветрового отсоса недостаточное, т.к. удерживающее усилие (8 кгс/м2) значительно меньше ветрового отсоса (минус 54,6 кгс/м2 ).
В данном случае вместо разделяющей подкладки "насухо" следует применить локальную точечную приклейку рубероида (что и предусмотрено типом кровли К-11 наряду с кровлями типа К-10).
Другим вариантом решения задачи может явиться локальное полосовое закрепление кровельного ковра на ширину 1,5 м по его внешнему контуру, вдоль гребней водоразделов и по периметру примыканий. Расчет при этом сводится к следующему:
- отрывающее усилие на полосе шириной 1,5 м по длине каждых 6 м вдоль обрезов кровельного
ковра по формуле (1) составит
WB = 30 x 0,65 (-2) 1,5 x 6 x 1,4 = - 491,4 кгс/м2;
- удерживающее усилие при закреплении ковра полосовой приклейкой его на ширине 1,5 м вдоль обрезов и размещении полос клеющей мастики шириной по 0,1 м через 1 м перпендикулярно к кромке обрезов - по формуле (2)
Ру = 1800 + 8 = 1808 кгс/м2,
при этом
F= (1,5 х 0,1х6)0,2 х 104 = 1800 кгс/м2;
G = 8 кг/м2.
Принятая полосовая приклейка обеспечивает стойкость кромки обрезов кровельного ковра против ветрового отсоса.
На облегченных покрытиях с несущими элементами из штампованного профнастила совмещенные покрытия требуют обязательной проверки и закрепления теплозащитного слоя к основанию. В ряде случаев необходимо предусматривать поверхностный (по кровельному ковру) равномерный точечный пригруз по площади покрытия.
a - односкатные покрытия; |
г - многопролетные плоские покрытия; |
б - односкатные покрытия в пристройке; |
д - многопролетные скатные покрытия |
в - двускатные покрытия; |
|
Рисунок 1 - Участки с повышенным давлением отрицательного действия ветра.
Таблица 1
Коэффициент k изменения ветрового давления по высоте
Высота, м |
Коэффициенты для типов местности |
|
Высота, м |
Коэффициенты для типов местности |
||||
А |
В |
С |
|
А |
В |
С |
||
5 |
0,75 |
0,5 |
0,4 |
|
100 |
2,0 |
1,6 |
1,25 |
10 |
1,0 |
0,65 |
0,4 |
|
150 |
2,25 |
1,9 |
1,55 |
20 |
1,25 |
0,85 |
0,55 |
|
200 |
2,45 |
2,1 |
1,8 |
40 |
1,5 |
1,1 |
0,8 |
|
250 |
2,65 |
2,3 |
2,0 |
60 |
1,7 |
1,3 |
1,0 |
|
300 |
2,75 |
2,5 |
2,2 |
80 |
1,85 |
1,45 |
1,15 |
|
350 |
2,75 |
2,75 |
2,35 |
Принимаются следующие типы местности:
А - открытые побережья морей, озер и водохранилищ; пустыни, степи, лесостепи, тундра;
В - городские территории, лесные массивы и другая местность, равномерно покрытая преградами высотой более 10 м;
С - городские районы с застройкой зданиями высотой более 25 м
Рисунок 2 - График определения прочности на отрыв горячей клеющей битумной мастики в зависимости от прочности поверхности материала основания приклейки
1,2,3 - армирующие накладки, трехугольный компенсатор и уплотнение жгутом из пористой резины по 2.29; 4 - кровельный ковер; 5 - воздушная прослойка; |
6 - выравнивающая стяжка; 7 - теплоизоляционный слой; 8, 9 - вентканал и утепление дна канала по 2.16 |
Рисунок 1 - Примеры решения температурно-усадочных швов.
1 - бронирующая посыпка (примечание 3 к 2.25); 2 - прижимной поддон; 3 - водоприемный колпак; 4 - косынка размером 1 х 1 м из тканой стеклосетки; 5 - два дополнительных слоя кровли по 2.30; 6 - основные слои кровельного ковра; |
7 - теплоизоляционный слой; 8 - пароизоляционный слой; 9 - компенсационный стык; 10 - чаша стояка; 11 - чаша водоприемной воронки; 12 - монолитный легкий бетон |
Рисунок 2 - Пример решения обустройства ендов и водосточных воронок.
a - при наружном водостоке с настенными желобами; б - то же без настенных желобов; 1 - оси крепления свесов; 2 - полотнища свесов из кровельной стали; 3 - настенный желоб; 4 - дополнительный слой кровельного ковра по 2.31 ; |
5 - основные слои кровельного ковра; 6 - воздушная прослойка; 7 - теплоизоляционный слой; 8 - пароизоляционный слой; 9 - прикарнизная флюгарка по 2.17 |
Рисунок 3 - Примеры решения обустройства карнизов.
а - к низким парапетам; б - к стенам и высоким парапетам; в - к деформационным швам; г - к дефлекторам и трубам диаметром более 100 мм; 1 - оси крепления фартуков; 2 - уплотнение конопаткой и жгутом из пористой резины по 2.32; 3 - защитный фартук из кровельной стали; 4 - переходной наклонный бортик по 2.20; 5 - армирующая прокладка из тканой стеклосетки; 6 - основные слои кровельного ковра; |
7 - воздушная прослойка; 8 - кронштейны из полосовой стали 4 х 40 мм через 600 мм; 9 - несгораемый минеральный утеплитель; 10 - две армирующие прокладки из тканой стеклосетки на полимерной мастике; 11 - железобетонный или металлический стакан; 12 - зонт из кровельной стали; 13 - зажимной хомут; 14 - дефлектор или труба большого диаметра (более 100 мм) |
Рисунок 4 - Примеры решения примыканий кровель.
a - к холодным трубам диаметром до 100 мм; б - то же к горячим трубам; в - к анкерам; 1 - рамка из металла или пластмассы; 2 - нетвердеющий герметик; 3 - обмотка лентой из пористой резины; |
4 - проходящая труба; 5 - стальная гильза-патрубок; 6 - жгут из пористой резины; 7 - гидрофобный минеральный порошок; 8 - гибкое крепление; 9 - анкер. |
Рисунок 5 - Примеры решения примыканий кровель.
СОДЕРЖАНИЕ
1 Общие положения 5
2 Проектирование совмещенных крыш 7
Общие требования 7
Проектирование паро- и теплоизоляции 8
Проектирование систем осушающей вентиляции 8
Проектирование кровельных ковров 8
Проектирование деталей и узлов 8
3 Проектирование чердачных крыш 8
Классификация чердачных крыш 8
Общие требования 8
Выбор конструктивного решения 8
Требования к кровлям из асбестоцементных волнистых листов 8
Требования к кровлям из черепицы 8
Требования к кровлям из листовой оцинкованной стали 8
Требования к кровлям из гибких элементов типа "шинглас" 8
4 Проектирование водоотводов 8
Приложение 1 (обязательное) Определение основных терминов 8