Формула из трёх множителей
Расчётное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию кровли:
S = Sg · μ · γf
Sg — вес снегового покрова земли по снеговому району (табл. 10.1 СП 20.13330.2016), μ — коэффициент перехода к нагрузке на скат, γf = 1,4 — коэффициент надёжности по снеговой нагрузке. Разберём каждый множитель.
Шаг 1 — Sg: ваш район
Sg берут из таблицы снеговых районов: от 0,5 кПа в Сочи до 4,0 кПа на Камчатке. Москва, Тверь, Санкт-Петербург — III район, 1,5 кПа. Полная таблица с городами — в статье «Снеговые районы России».
Внимание к году редакции: в отменённой версии СП 2011 года для III района стояло 1,8 кПа (~184 кг/м²). Большинство таблиц в интернете до сих пор копируют эту цифру — она завышает нагрузку примерно на четверть.
Шаг 2 — μ: угол ската
Для односкатных и двускатных покрытий работает схема Б.1 приложения Б СП 20:
| Уклон | ≤ 30° | 45° | ≥ 60° |
|---|---|---|---|
| μ | 1,0 | 0,5 | 0 |
До 30° снег ложится полностью — увеличение крутизны в этом диапазоне не снижает нагрузку вообще. Подробно про выбор угла между стоком воды и снегом — в статье «Уклон односкатного навеса». У сводчатых арок своя формула μ = cos(1,5α).
Шаг 3 — γf: запас на аномальную зиму
Коэффициент надёжности γf = 1,4 превращает «обычный» вес снега в нагрузку, которую каркас обязан держать даже в редкую многоснежную зиму. По нормативному значению (без γf) проверяют прогибы, по расчётному — прочность и устойчивость стержней.
S = Sg · μ · γf, где γf = 1,4. При уклоне > 30° μ снижается линейно до нуля при 60°.
Выберите район и уклон — виджет повторяет формулу выше теми же функциями, что и основной калькулятор.
Перевод кПа в килограммы
В СП значения даны в килопаскалях, в жизни все считают в килограммах на квадратный метр. Перевод: 1 кПа ≈ 102 кг/м² (точнее 101,97).
| Величина | кПа | кг/м² |
|---|---|---|
| Sg, район III | 1,5 | ≈153 |
| Нормативная S при μ=1 | 1,5 | ≈153 |
| Расчётная S при μ=1 | 2,1 | ≈214 |
| Старая редакция 2011 г. (не применять) | 1,8·1,4 | ≈257 |
Прорешанный пример: односкатный навес 6×4 м, Москва
Исходные данные: Московская область (III район, Sg = 1,5 кПа), уклон 15° (μ = 1), сотовый поликарбонат 8 мм.
Шаг за шагом:
- Sg · μ = 1,5 · 1 = 1,5 кПа — нормативный вес снега на скате
- S = 1,5 · 1,4 = 2,1 кПа ≈ 214 кг/м² — расчётная нагрузка
- На всю площадь 24 м²: 2,1 · 24 ≈ 51 кН ≈ 5,1 тонны снега, которые должен удержать каркас
- На ферму шага 1,5 м: q = 2,1 · 1,5 = 3,15 кН/м погонной снеговой нагрузки
Для контраста: сам сотовый поликарбонат 8 мм весит около 1 кг/м². Снег давит сильнее покрытия в двести с лишним раз — поэтому «лёгкая крыша» не означает «слабый каркас», и именно снег определяет сечения ферм и столбов. Что происходит с этими 3,15 кН/м дальше — в статье «Как рассчитать ферму».
Снег ложится неравномерно: вариант 2
Пункт 10.3 СП 20 требует рассматривать не только равномерную схему, но и неравномерные отложения в наиболее невыгодном сочетании. Для двускатных покрытий это схема Б.1 вариант 2 (обязательна при уклонах от 15 до 40°): ветер надувает снег на подветренный скат, солнце подтапливает наветренный — в расчёте на одном скате остаётся 75 % снега, на другом все 125 %. Направление ветра проверяется оба.
Вариант 3 (перенос к коньку) обязателен только при ходовых мостиках или светоаэрационных устройствах по коньку — на навесах этого нет.
Что это даёт на практике — замер на двускатной ферме пролёта 6 м с уклоном 17° в районе III (наш движок теперь считает оба варианта автоматически и берёт худший):
| Схема | Верхний пояс | Прогиб |
|---|---|---|
| Равномерный снег | 36 % Ry | L/1229 |
| Вариант 2 (0,75/1,25) | 41 % Ry | L/1129 |
Запас по несущей способности съедается на пятую часть, а прогиб растёт на 9 %. Для односкатных навесов с уклоном меньше 15° вариант 2 не требуется — но именно двускатные «красивые» навесы чаще всего попадают в его диапазон.
Рассчитать двускатный навес с учётом неравномерного снега →
Снеговые мешки у стен и перепадов
Формула S = Sg·μ·γf описывает открытый одиночный скат. Если навес примыкает к стене дома или стоит вплотную к более высокому зданию, ветер сдувает снег с крыши вниз и набивает его в зону примыкания — образуется снеговой мешок, локальная нагрузка в которой по схемам Б.3–Б.9 приложения Б СП 20 может вдвое-втрое превышать равномерную.
Наш калькулятор считает равномерную нагрузку и честно предупреждает: примыкания к стенам и перепады высот требуют отдельной проверки по мешкам — либо запаса сечения в этой зоне, либо усиленных прогонов первых двух метров от стены.