Снеговая нагрузка в Ленобласти: какой навес выдержит зиму

Когда речь идёт про навес, нагрузка от снега становится главным расчётным фактором: не ветер, не вес поликарбоната и не количество столбов «для красоты». Санкт-Петербург и большая часть Ленинградской области относятся к III снеговому району по СП 20.13330.2016, а это 1,5 кПа нормативного веса снегового покрова, то есть 150 кг на каждый квадратный метр горизонтальной проекции кровли. В восточных районах области значения доходят до IV района, до 2,0 кПа. Для навеса 6×4 м это от 3,6 до 4,8 тонны, которые каркас должен держать месяцами, а не пять минут.

Сколько снега реально ложится на кровлю навеса

Нормативная цифра 150 кг/м² выглядит абстрактно, пока не переведёшь её в сантиметры. Свежий сухой снег весит около 100 кг/м³, слежавшийся за январь-февраль уже 250-350 кг/м³, а мокрый пласт после оттепели с последующим морозом доходит до 400-500 кг/м³. То есть 40-50 см плотного мартовского снега с ледяной коркой это и есть те самые расчётные 150 кг/м². Такая зима в Ленобласти не аномалия, а обычное дело.

Второй региональный фактор: частые переходы через ноль. Снег на навесе тает снизу от плюсовой температуры, вода стекает к краю и там замерзает. По кромке образуется ледяной валик, который держит следующие осадки и не даёт снегу сходить. Именно поэтому пологие навесы с уклоном 5-8 градусов у нас работают хуже, чем в средней полосе: снег на них не сползает, а накапливается весь сезон.

Отдельно считают снеговой мешок. Если навес примыкает к стене дома или к глухому забору, у препятствия сугроб выше в 1,5-2 раза. Формально это учитывается коэффициентом формы кровли μ, а практически означает, что балка у стены должна быть мощнее, чем на свободном крае.

Из чего складывается нагрузка на навес при расчёте

Расчётная нагрузка на навес это сумма нескольких составляющих, и каждая имеет свой коэффициент надёжности:

• Снег. 150 кг/м² (III район) умножается на коэффициент надёжности 1,4 и на коэффициент формы кровли. В расчёт по прочности идёт 210 кг/м² и больше.
• Собственный вес. Сотовый поликарбонат 8 мм это около 1,5 кг/м², профнастил С21 при 0,5 мм примерно 5 кг/м², прогоны и балки добавляют ещё 8-15 кг/м² в зависимости от сечений.
• Ветер. Для Петербурга это II ветровой район, 0,30 кПа, на открытых участках у залива берут выше. Для навеса ветер опасен не давлением, а отрывом: под свободно стоящей кровлей возникает подъёмная сила, которая работает на вырыв саморезов и на опрокидывание стоек.
• Особые случаи. Сброс снега с крыши дома на пристроенный навес, наледь на кромке, вес человека при очистке кровли.

Расчёт ведут по двум предельным состояниям: по прочности (металл не должен потечь) и по прогибу (балка не должна провиснуть больше 1/200 пролёта). На практике первым отказывает не столб, а прогон или сварной шов в узле опирания балки.

Сечения и шаги: чем варят навес под 150 кг/м²

Ниже ориентировочные сечения для односкатного навеса из профильной трубы под снеговой район III и покрытие из сотового поликарбоната или профнастила. Это не замена расчёту, а порядок величин, по которому можно проверить смету подрядчика.

Стойки при высоте 2,2-2,8 м обычно берут 80×80×3 для небольших конструкций и 100×100×3-4 для навесов с пролётом от пяти метров или для консольных схем. Шаг стоек по длине навеса разумно держать в пределах 2,5-3 м: дальше начинает резко расти сечение обвязки. Толщина стенки менее 2 мм в несущих элементах для наших зим неприемлема: такая труба теряет устойчивость стенки в узле и рвётся по сварке.

Про шаг прогонов под поликарбонат стоит сказать отдельно. Производители дают предельный шаг опор для листа 8 мм при снеговой нагрузке около 700 мм, а для 10 мм чуть больше. Когда прогоны ставят через 1,2 м «чтобы дешевле», лист прогибается, в соты попадает вода, зимой она замерзает и разрывает перегородки. Каркас при этом может выстоять, а кровля превратится в решето за два сезона. Примеры реализованных схем с разными пролётами есть в галерее наших работ.

Фундамент: пучение сводит расчёт на нет

Идеально просчитанный по нагрузкам навес легко перекашивает морозным пучением. Глубина промерзания в Ленобласти 1,2-1,4 м, грунты в основном суглинки, ленточные глины и насыпные, то есть пучинистые и водонасыщенные. Опора, забетонированная на 50-60 см, за одну зиму поднимается на несколько сантиметров, а весной опускается неравномерно. Через два-три цикла каркас стоит «винтом», кровля собирает воду в неправильных местах.

Рабочие варианты для наших грунтов: винтовые сваи диаметром 89-108 мм с лопастью, заглублённые ниже уровня промерзания, или буронабивные сваи в обсадной трубе с армированием и закладной пластиной. Земляные работы под сваи лучше планировать до устойчивых морозов, сезон монтажа здесь короткий, и это стоит учитывать при обсуждении графика.

Важна и обвязка: одиночная свая под столб работает только на вертикаль. Ветровую и снеговую несимметричную нагрузку воспринимают связи, косынки в узлах и жёсткое защемление стойки. На автонавесах с двумя рядами стоек это решается поперечной обвязкой, на консольных схемах требуется усиленный узел заделки и увеличенное сечение стойки.

Ошибки, из-за которых навес не переживает зиму

1. Уклон меньше 8 градусов. Снег не сходит, накапливается за сезон. Для наших условий разумный уклон 15-20 градусов либо арочная схема с гладким покрытием.
2. Прогоны, приваренные встык без косынок. Шов работает на отрыв, при 200 кг/м² узел трещит по краю сварки.
3. Отсутствие связей в плоскости кровли. Каркас складывается «в параллелограмм» от косой нагрузки ветра со снегом.
4. Кровельные саморезы через 60-70 см. Ветровой отрыв вырывает крепёж, лист улетает вместе с прижимной планкой. Нормальный шаг 30-40 см по краям и по кромке.
5. Покраска по ржавчине без обработки швов. Сырость и соль с дороги за три-четыре года съедают шов, и расчётная прочность узла падает.
6. Примыкание к дому без деформационного зазора. Дом и навес стоят на разных основаниях и двигаются по-разному, жёсткая сварка к стене приводит к трещинам и срыву крепежа.

Те же принципы работают и для террас и веранд под навесом: там добавляется полезная нагрузка на пол и требования к ограждениям, но снеговая часть расчёта остаётся ведущей.

Что проверить в проекте и договоре

Заказчику не нужно уметь считать балки, но нужно уметь задать четыре вопроса. Первый: на какую снеговую нагрузку рассчитан навес и указан ли снеговой район в документах. Ответ «на любую» означает, что расчёта не было. Второй: какие сечения и толщины стенок идут в несущие элементы и в прогоны, с точностью до миллиметра. Третий: как устроен фундамент, на какую глубину и чем защищена свая от коррозии. Четвёртый: что входит в антикоррозийную обработку, зачищаются ли швы, чем грунтуется металл.

В смете обычно видно, где сэкономили: если металл в спецификации указан общим весом без сечений, проверить нечего. Стоимость навеса складывается из массы металлоконструкций, типа и количества свай, покрытия, объёма сварки и монтажа, а также логистики на участок. Точную цифру имеет смысл считать по вашим габаритам, уклону, схеме опор и месту установки: разница между навесом на открытом поле в Приозерском районе и навесом во дворе, закрытом с трёх сторон, заметная именно по нагрузкам.

И последнее: любой навес требует минимального обслуживания. Один-два раза за зиму стоит посмотреть, не образовался ли ледяной валик по кромке и не встал ли сугроб у стены выше расчётного. Сбрасывать снег нужно пластиковой лопатой, не металлической, и не залезая на кровлю. Если каркас сварен под наш снеговой район, а не «на глаз», этих действий достаточно. Нужен расчёт под ваши размеры: позвоните или напишите нам в MAX, разберём схему опор и сечения по вашему участку.