Выращенный на грядке огурчик или редиска – предмет особой гордости и домохозяйки, и сотрудника НИИ, проводящего свободное время на даче.
К сожалению, большинство жителей крупных городов не имеют житейского практического опыта в строительстве огородных укрытий – теплиц, без которых выращивание овощей, на большей части территории России не мыслимо, из-за холодного климата. Поэтому, многих по весне ожидает плачевный сюрприз – провалившаяся под весом выпавшего снега крыша теплицы и, как следствие, дорогостоящий ремонт, либо её полная замена. Чтобы этого не случилось, рассмотрим, что такое снеговая нагрузка, от чего она зависит и как правильно рассчитать её, чтобы избежать разрушения конструкции теплицы возведенной из различных материалов.
ПОНЯТИЕ СНЕГОВОЙ НАГРУЗКИ
На все строительные конструкции воздействует две основные силы: ветровая и снеговая нагрузка. Как правило, ветровой нагрузкой при строительстве теплиц принято пренебрегать. Это понятно. Строение небольшое. Максимальная высота в коньке крыши типовой теплицы из поликарбоната, имеющей арочную конструкцию редко превышает 2,5 метра. Построенные по индивидуальным проектам теплицы, имеющие одно или двускатные крыши, могут быть большего размера, но и в этих случаях они не располагаются на открытой местности. Садовые участки имеют многочисленные зеленые насаждения и строения, которые защищают их от воздействия ветра. Другое дело – снеговая нагрузка! Под ней принято понимать массу снега, выпавшего в течение всего холодного периода года приходящуюся на 1 м2 площади кровли строения.
Сколь бы нелепым не казалось, но легкий, пушистый снежок, в котором так приятно поваляться или слепить снежную бабу, представляет самую большую опасность для кровли. В различных регионах России вес выпавшего снега, давящего на 1 м2 кровли может составлять от 80 до 560 килограммов. Даже самые минимальные значения достаточны для того, чтобы причинить увечье среднестатистическому человеку, если водрузить этот вес к нему на плечи.
Опасность он несёт и для теплиц, но уже к концу февраля, так как его нижний слой на солнце начинает таять, а ночью подмерзает, образуется ледяная корка. Дальше – больше и вот на теплице уже тяжёлая шапка из того самого белого и пушистого снега, которую не все конструкции выдерживают.
ЧТО НЕОБХОДИМО УЧИТЫВАТЬ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ТЕПЛИЦЫ
Еще несколько десятков лет пределом мечтаний дачника была теплица, изготовленная кустарным способом из подсобных средств – старый оконных рам или металлического уголка того сечения, который удавалось достать. В настоящее время ситуация радикально изменилась. Множество предприятий малого и среднего бизнеса освоили производство теплиц арочной конструкции из сотового поликарбоната, которые имеют ряд неоспоримых преимуществ перед теплицами шатрового или двускатного типа
Прежде всего это относится к самому укрывному материалу – сотовому поликарбонату – модификации хорошо всем известного органического стекла характеризующегося:
- высокими светопропускающими свойствами;
- устойчивостью к перепадам атмосферной температуры;
- абсолютной устойчивостью к осадкам и химическим веществам, содержащимся в них;
- длительным сроком эксплуатации;
- пластичностью, позволяющей придавать листам изогнутую форму;
- легкостью обработки;
- проницаемостью для УФ-лучей, что ставит его вне конкуренции перед обычным силикатным стеклом, не пропускающим ультрафиолет, жизненно необходимый растениям.
Кроме перечисленных преимуществ достоинством поликарбоната является способность выдерживать достаточно большие нагрузки. Недостатком – отсутствие ГОСТ на подобную продукцию, которая во времена существования промышленностью не производилась, а в настоящее время для определения прочностных характеристики используют исключительно данные, полученные опытным путем в результате испытаний, осуществляемых производителями по собственным методикам. В силу этого, чтобы быть уверенным в том, что купленная или построенная самостоятельно теплица успешно перенесет снеговые нагрузки приходится прибегать к изучению карты снеговых нагрузок различных регионов РФ:
Рис. 1 Карта снеговой нагрузки по регионам РФ
и таблицы, в которой отражены данные для 8 типов регионов (расшифровка карты выше):
Кроме данных, которые можно почерпнуть о характере снеговой нагрузки в регионе полезно изучить схему эпюры прогибов листа поликарбоната различной толщины. Она позволяет определить минимально допустимый радиус изгибы листа и количество опор, приходящихся на один стандартный лист сотового поликарбоната позволяющий сохранить его максимальные прочностные характеристики.Кроме данных, которые можно почерпнуть о характере снеговой нагрузки в регионе полезно изучить схему эпюры прогибов листа поликарбоната различной толщины. Она позволяет определить минимально допустимый радиус изгибы листа и количество опор, приходящихся на один стандартный лист сотового поликарбоната позволяющий сохранить его максимальные прочностные характеристики.
КАК ОПРЕДЕЛИТЬ ТОЛЩИНУ ЛИСТОВ И КОЛИЧЕСТВО ОПОР
Каждый владелец теплицы стремиться придать конструкции не только высокие прочностные характеристики, но и изящность. Перегруженная каркасом теплица не только выглядит некрасиво, но и непрозрачные конструкции каркаса заслоняют большое количество солнечных лучей, значительно удорожает стоимость теплицы в целом. Поэтому, чтобы не прибегать к сложным инженерным исчислениям можно ориентироваться на данные, полученные эмпирическим путем и соблюдать при конструировании и строительстве теплицы некоторые несложные правила:
Расчет прочностных характеристик для арочного покрытия производится по тем же формулам что и для плоской кровли. Это позволяет придать конструкции значительный запас прочности;
Помнить, что минимальный радиус изгиба листа сотового поликарбоната соотноситься с его толщиной примерно в следующих пропорциях:
- 2 мм – R-200 мм;
- 2 мм – R-200 мм;
- 3 мм – R-300 мм;
- 5 мм – R- 500 мм;
- 8 мм – R- 800 мм;
- 16 мм – R-1600 мм.
Приведенные значения можно использовать для самостоятельного проектирования конструкции теплицы из поликарбоната, но можно довериться опыту производителей. Сразу же стоить отметить, что большинство из них используют в качестве образца для конструкции уже имеющиеся схемы и самостоятельно расчетов на снеговую нагрузку не производят. Поэтому большинство реализуемых теплиц имеют повышенный запас по прочности, необоснованно увеличенную толщину покрытия из поликарбоната В результате – завышенную цену.
При выборе готового проекта теплицы или заказе у изготовителя заказчику, проживающему в средней полосе Европейской части России или в регионе Западной Сибири – основных регионах выращивания овощных культур в теплицах, следует помнить, что со снеговыми нагрузками успешно справляется поликарбонат толщиной 4-6 мм.
Если производитель предлагает покрытие большей толщины, то он — либо использует пиар-ход, рассчитанный на полную неосведомленность покупателя в физических свойствах материала, либо – умышленно делает ставку на удорожание, с целью извлечения необоснованной выгоды.
СНЕГОВАЯ НАГРУЗКА И КАРКАС ТЕПЛИЦЫ
Тут всё гораздо интереснее и не всё так однозначно как преподают нам продавцы теплиц из поликарбоната. Людям говорят, что вот мол есть усиленные и не усиленные, первые снег выдерживают, а вторые нет. В чём же заключается это усиление для каркаса? Конечно, об этом подробно написано в прошлой статье. Но если коротко, то всегда надо обращать внимание на металл из которого этот каркас изготовлен. При одинаковых условиях горячекатаный металл гораздо менее прочен, нежели холоднокатаный. Скорее всего, пока только на эту метрику и нужно ориентироваться, так как пока нет норм именно для теплиц., но если «копнуть» совсем глубоко можно изучить СНиП 2.01.07-85 (Нагрузки и воздействия).
Стоит сказать, что многие производители теплиц сами измерили такую нагрузку и публикуют её в аннотации к своей продукции.
В ИТОГЕ
Тема снеговой нагрузки на теплицы складывается из нескольких параметров:
1. Снеговая нагрузка по регионам в кг. на кв.м. (карта опубликована выше)
2. Прочность при растяжении листов поликарбоната
3. Металл каркаса
Соблюдая баланс этих трёх моментов, можно выбрать теплицу, которая не развалится зимой