Сколько выдержит поликарбонат снега
Обновлено: 17.04.2024
Погода иногда бывает настолько непредсказуемой и капризной, что трудно угадать, сколько осадков она преподнесет сегодня, а сколько завтра. И будут ли осадки вообще. Многие садоводы-любители, устанавливающие у себя на участке теплицы из поликарбоната, игнорируют рекомендации по подготовке теплицы к зиме. А ведь если ее не подготовить, то теплица, в случае обильных осадков, может и не выдержать снеговую нагрузку.
Кроме садоводов-любителей, снеговая нагрузка не учитывается и другими умельцами, мастерящими навесы и козырьки самостоятельно. А после снежной зимы такие самоделкины начинают сетовать на то, что поликарбонат был плохой и не выдержал снеговой нагрузки. Конечно, не выдержит, если брать, к примеру, сотовый поликарбонат толщиной 4мм и уложить его на поверхность с редкой обрешеткой. Под весом снега он обязательно прогнется, и создаст благоприятные условия для дальнейшего накопления снега. В результате чего может получиться вот такая неприятная штука, как на этом рисунке.
А для того чтобы этого не происходило необходимо правильно произвести расчет обрешетки. Для этого можно руководствоваться следующим алгоритмом.
Шаг 1. Необходимо определиться с количеством осадков выпадающих за тот или иной зимний месяц. Для этого можно посмотреть карту распределения осадков для того или иного региона. Это даст вам информацию о том, сколько выпадает осадков в миллиметрах.
Шаг 2. Далее необходимо рассчитать вес этих осадков на квадратный метр. Причем результат расчета может быть разным. Все зависит от того сухой снег или мокрый берется за основу расчета. Здесь следует знать, что 10 мм сухого снега покрывающего один квадратный метр весят 0,8 до 1,9 кг. Если же вы в расчет берете мокрый снег, то 10 мм мокрого снега будет весить от 2 до 8 кг/м.кв. Как видите снеговая нагрузка мокрого снега уже значительна.
Шаг 3. Определяемся с методом крепления листов поликарбоната. Всего их три. Не много, правда. Но каждый из них имеет свои особенности.
Шаг 4. Зная эти данные, мы можем рассчитать максимальные расстояния между опорными балками для разной толщины поликарбоната. Для каждого метода крепления будут свои расстояния.
Я сразу скажу, что хотя я и сторонница использования теплиц из поликарбоната, все-таки кое-что нам производители и продавцы теплиц недоговаривают.
Осенью многие огородники, намучившись за сезон с "парниками" или укрытиями огурцов и помидоров под дугами обычной пленкой, начинают думать о приобретении современной и красивый теплицы из поликарбоната.
И правильно, потому что это действительно прогресс :)).
У нас четыре теплицы, первая появилась очень давно, когда ни у кого в округе таких не было (я в 2006 году купила сразу две- для себя и для мамы).
Поэтому расскажу про свой личный опыт.
(Эта статья про снег, но в конце будут ссылки на другие статьи про наши теплицы.)
Производители теплиц из поликарбоната нас уверяют, что все теплицы выдерживают 40 см. снега, однако при этом зачем-то делается акцент на "усиленную" конструкцию.
Ведь зачем-то производятся самые разные варианты : с расстояниями между дугами в 0,5 ; 0,65 ; 1 метр. Есть варианты теплиц из уголка, а есть из прочной квадратной трубы.
Итак, хотите узнать правду про снег ? Учитесь на чужих ошибках- читайте статью. Все фото сделаны мной в разные годы.
Вот здесь вы можете видеть, сколько в наших краях бывает снега:
Разумеется, с 2006 года, когда мы купили первую теплицу, на рынке появилось много других конструкций теплиц из поликарбоната.
Сейчас у нас все 4 теплицы уже другие, 2 последние из которых куплены в 2012 и 2017-м году.
Первая теплица уже на помойке.
Буквально через год ее пришлось заменить. Угадайте, почему ? Угадали ? Молодцы.
Да, ее "сложило" снегом, потому что мы наивно поверили обещаниям, что с ней ничего не случиться, а снега она выдержит пол -метра!
Хотя мы ставили под дуги ( на всякий случай) деревянные подпорки :
В тот год снега было не так много, но он чередовался с ледяным дождем. Короче, то снег, то дождь.
Получился тяжелый "сэндвич". Обидно, но восстановить или повторно использовать нельзя было НИЧЕГО.
При 30 см. снега с ледяной коркой, в середине теплицы дуги не выдержали , согнулись под тяжестью, порвали - поломали поликарбонат и теплица "провалилась" до самой земли .
На другой теплице, такой же конструкции, на следующий год пробовали ставить разные подпорки под дуги.
Дуги по бокам все равно проминались, поликарбонат "провисал".
С учетом горького опыта, мы сделали выводы и решили больше не рисковать. Заменили поликарбонат и теперь всегда зимой, несколько раз чистим теплицы от снега .
Даже современные конструкции теплиц ( с усиленными арками) всем советуем чистить от снега, потому что дуги- выдерживают нагрузку, а поликарбонат между арками- провисает, он может треснуть (пластик все-таки 3-4 мм) и порваться.
На следующем фото ( сверху, слева) видно, что у соседей тоже сломало снегом теплицу. Видите ?
Я увеличила для Вас этот кусочек фото, посмотрите :
Подведем итог : теплица- это круто, но от снега ее чистить придется.
В заключение предлагаю Вам подписаться (бесплатно) на мой канал . И поставить лайк (это мотивирует, напишу еще что-то полезное).
Регулярно в каждую зиму дачник, владеющий теплицей из поликарбоната вынужден решать задачу с двумя неизвестными:
1. Выдержит ли теплица снег, высыпавшийся из «небесной канцелярии»?
2. Сколько снега выдержит теплица?
С теплицами каплевидной формы проще: на их стенках снег, хоть и задерживается, но до критической массы не нарастает, сваливается вниз.
На теплицах традиционной арочной формы снег будет лежать всю зиму. Или до очень хорошей оттепели.
Обычно в такие теплицы рекомендуют ставить подпорки под дуги. Но парадокс в том, что часто производители теплиц экономят на металле дуг и увеличивают ширину пролётов между элементами каркаса. Тут подставляй - не подставляй.
У нас во дворе сложилась помоечка. Наклон навеса был достаточный. С гладкого профлиста снег сходит достаточно хорошо без всякой помощи. Стояла конструкция лет 10. Но несчастливое стечение обстоятельств: сильный снегопад-небольшая оттепель-снегопад. Привело к тому, что снег накопился и продавил кровлю. Что уж говорить про хлипкие теплички. мёрзлый слежавшийся снег - тяжёлый.
У нас во дворе сложилась помоечка. Наклон навеса был достаточный. С гладкого профлиста снег сходит достаточно хорошо без всякой помощи. Стояла конструкция лет 10. Но несчастливое стечение обстоятельств: сильный снегопад-небольшая оттепель-снегопад. Привело к тому, что снег накопился и продавил кровлю. Что уж говорить про хлипкие теплички. мёрзлый слежавшийся снег - тяжёлый.
Толстый слой слежавшегося и смёрзшегося в ледышку снега может продавить хрупкое покрытие между звеньями каркаса и смять всю конструкцию.
Вот наглядный пример. Мы забыли убрать рабицу, натянутую над выгулом для птицы за навесом из поликарбоната.
Наледь, сползая с крыши и навеса, стала накапливаться на рабице. И фиг бы с ней, с рабицей! Порвётся под тяжестью снега – не жалко. Жалко навес.
Дело в том, что, сползая с крыши и упираясь в навал, образовавшийся на рабице, снег стал накапливаться на самом слабом звене – навесе из поликарбоната.
Доска пока держит толщу снега, но уже начала прогибаться. Доски навеса широкие (15 см) и лежат довольно часто. К тому же стропила сварены из профиля 40х20, а стойки - 50х50. Металл толщиной 2мм. Теплицы с таким запасом прочности не делает никто. Синяя стрелка показывает прогиб поликарбоната.
Доска пока держит толщу снега, но уже начала прогибаться. Доски навеса широкие (15 см) и лежат довольно часто. К тому же стропила сварены из профиля 40х20, а стойки - 50х50. Металл толщиной 2мм. Теплицы с таким запасом прочности не делает никто. Синяя стрелка показывает прогиб поликарбоната.
Снега накопилось столько, что прогнулась доска обрешётки, на которой лежал поликарбонат, а сам поликарбонат начал провисать карманом. Ещё один небольшой снегопад – и вместо навеса над курятником будет хаос из обломков.
В прежние годы мы рабицу на зиму снимали и снег с навеса свободно слетал под собственной тяжестью.
Пришлось очищать и снимать рабицу, чтобы дать снегу возможность сойти вниз.
Почему навес не рухнул под тяжестью снега, ведь толщина снежного слоя (слежавшегося) была сантиметров 40?
Толщина снежного пласта, лежащего на навесе почти 40 см (для масштаба я положила стандартную снеговую лопату). Но поликарбонат его пока держит (доски обрешётки лежат довольно часто). Как только доски начнут ломаться под тяжестью, поликарбонат сложится.
Толщина снежного пласта, лежащего на навесе почти 40 см (для масштаба я положила стандартную снеговую лопату). Но поликарбонат его пока держит (доски обрешётки лежат довольно часто). Как только доски начнут ломаться под тяжестью, поликарбонат сложится.
Под навесом у нас широкие доски и идут они достаточно часто (мы делали для себя и старались), поликарбонат мы брали качественный, по ГОСТу, толщиной 6 мм.
Таким образом, чтобы теплица выдержала снежную атаку, нужны три условия:
1. Правильная форма (любая, кроме арочной).
2. Качественный поликарбонат.
3. Частое пересечение конструктивных элементов.
В теплице профили идут довольно редко и прочность у них ниже, чем у доски шириной 15 см и толщиной 2см. А поликарбонатом (для удешевления теплицы) комплектуют чаще всего самым тонким (4 мм) и некачественным. То, что страдают от снега арочные теплицы, это аксиома.
После того, как мы убрали рабицу, снег с крыши и навеса сошёл. Прогнувшаяся доска вернулась в исходное положение. Но это доска. Из досок теплицы нынче никто не делает. У металлического профиля свойства другие. Если он начал прогибаться, то дальше прогиб будет только усиливаться. В конце концов, не в эту зиму, так в следующую тонкий металлический каркас теплицы рухнет.
После того, как мы убрали рабицу, снег с крыши и навеса сошёл. Прогнувшаяся доска вернулась в исходное положение. Но это доска. Из досок теплицы нынче никто не делает. У металлического профиля свойства другие. Если он начал прогибаться, то дальше прогиб будет только усиливаться. В конце концов, не в эту зиму, так в следующую тонкий металлический каркас теплицы рухнет.
Получается, что для того, чтобы теплица дожила до весны, то после каждого снегопада нужно приезжать и чистить стенки и крышу теплицы от снега и наледи.
Но парадокс в том, что теплицу из поликарбоната вообще нельзя скрести и чистить жёсткими предметами, чтобы не повредить верхний слой поликарбоната. Повреждённый поликарбонат будет разрушаться значительно быстрее. Чистить можно только мягким резиновым скребком, но таким не счистишь толстую наледь. Как быть?
Я заметила, что если зимой держать теплицу закрытой, то наледь на ней практически не образуется. В ясные дни солнце нагревает внутри воздух через фронтоны, наледь на теплице подтаивает и под собственной тяжестью сваливается вниз.
В результате и снега нет и стенки теплицы не покарябанные.
Но тут наступает другая неприятность: в тёплые зимы на земле в теплице начинает развиваться плесень, земля не успевает как следует промёрзнуть и продезинфицироваться. Поэтому я держу свои теплицы открытыми почти всю зиму. Но у меня «Стрелки», снег на них накапливается редко.
Каждый волен выбрать для себя меньшее зло: плесень на земле, чистые от наледи стенки, дорогая теплица правильной формы.
Я могу сказать лишь одно. Опыт показывает, что экономить на теплице в длительной перспективе – себе дороже. И уж точно не стоит покрывать теплицу дешёвым поликарбонатом.
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.
В основном поликарбонат используют для устройства покрытий прозрачных теплиц, веранд. Его популярность также связана с высокой несущей способностью. Этот материал в 200 раз прочнее стекла. Кроме того, он отличается упругостью и пластичностью. Основными видами нагрузок, воспринимаемыми кровлей, являются снеговая и ветровая. Известно, что в различных регионах России выпадает много снега. Поэтому ответ на вопрос, сколько выдержит сотовый поликарбонат, волнует почти всех застройщиков.
Виды поликарбоната и их характеристики
Прежде чем ответить на вопрос, какую нагрузку выдерживает поликарбонат, отметим два вида материала – листовой и сотовый. Первый из них представляет собой сплошной монолитный листовой материал, расчетные параметры которого зависят только от его толщины. С сотовым или ячеистым поликарбонатом дело обстоит немного иначе, так как в зависимости от производителя материал может иметь различную структуру по поперечному сечению. Это важно, так как несущая способность сотового поликарбоната на растяжение и сжатие может отличаться, а при работе на изгибающую нагрузку возникает и растягивающее, и сжимающее напряжение.
Сразу оговоримся, что основная нагрузка, на которую рассчитывается поликарбонат – снеговая нагрузка. Ветер работает на срыв и только снижает нагрузку, а собственный вес настила незначительна и не играет большой роли. Отметим, что согласно СНиП территория России разделена на 8 районов.
Основное усилие на который рассчитывается сотовый поликарбонат – нагрузка на метр квадратный. Расчетными параметрами являются предел прочности и модуль упругости при растяжении, сжатии, изгибе. Предел прочности сотовой панели составляет от 60 до 110 МПа, модуль упругости – 2300-2500 МПа.
Расчет плоского настила
Расчет поликарбоната для плоского настила сводится к определению максимального расстояния между опорами, при котором получается минимальный прогиб, а предельно допустимые величины по прочности не превышаются. При этом поликарбонатная панель рассматривается как простая балка, работающая на изгиб. Расчетная схема может быть представлена как двухопорная, так и многоопорная конструкция. Несущая способность монолитного поликарбоната рассчитывается по следующему алгоритму:
- определяется момент сопротивления – W = bh 2 /6 (в общем случае определяется суммарный момент сопротивления составляющих поперечного сечения – W = ∑bh 2 /6);
- рассчитывается максимальный изгибающий момент по формуле М = WR, где R – расчетное сопротивление на изгиб;
- определяется расстояние между опорами по формуле l = √(8M/q) при двух опорах и l = √(12M/q), если количество опор при одинаковых расстояниях между ними превышает число 2;
- рассчитывается момент инерции – Iz = ∑(bh 3 /12 + y 2 F);
- определяется прогиб листа – f = 5ql/384EI.
Как видим, для монолитных листов расчет ведется по упрощенной формуле, а несущая способность поликарбоната сотового характеристики поперечного сечения определяются как сумма отдельных частей (ячеистые панели можно расчленить на несколько двутавров). При этом каждый расчетный параметр рассчитывается в отдельности и затем суммируется. Например, для двутавра момент сопротивления – это суммарный показатель стенки и двух полок.
Формулы показывают, что при двухопорной расчетной схеме максимальное расстояние между опорами снижается, а прогиб – увеличивается. Это связано с тем, что при увеличении количества опор изменяется расчетная схема. При двухопорной схеме имеет место шарнирное соединение, которое никак не воспрепятствует прогибу. Многопорная расчетная схема – это комбинация шарнирного соединения на крайних опорах и жесткого защемления на средних. Это свидетельствует о том, что чем больше количество опор, тем большую нагрузку может выдержать настил, так как происходит перераспределение напряжений на пролетах.
Выводы
Предлагаемая методика позволяет рассчитать по допустимым деформациям поликарбонат, нагрузка на который определяется согласно нормативным данным. По результату расчета можно подобрать листы необходимой толщины, максимальное расстояние между элементами обрешетки.
Читайте также: