Снеговая нагрузка на навес: расчёт по СП 20.13330 с примером

Снег — главная нагрузка на навес в средней полосе России: она в разы больше веса самой кровли и определяет сечения ферм, прогонов и стоек. При этом именно снег чаще всего считают неправильно — берут цифру «из интернета» без коэффициентов или по отменённой редакции норм. В этой статье разбираем только снеговую нагрузку, зато до конца: формулу из СП 20.13330.2016 с расшифровкой каждого коэффициента, таблицу снеговых районов, влияние уклона и снеговой мешок у стены — и считаем сквозной пример для навеса 6×4 м. Полный расчёт навеса целиком, от нагрузок до сечений и фундамента, — в отдельной пошаговой инструкции (карточка в конце страницы).

Коротко

• Снеговая нагрузка считается по формуле п. 10.1 СП 20.13330.2016: S = cе · ct · μ · Sg.
• Для Москвы и всей Московской области (III снеговой район) Sg = 1,5 кПа = 150 кг/м² — нормативное значение.
• Расчётное значение — с коэффициентом надёжности γf = 1,4: 150 × 1,4 = 210 кг/м².
• Уклон до 30° снег не снижает (μ = 1); от 60° снеговую нагрузку можно не учитывать (μ = 0).
• У стены дома или перепада высот образуется снеговой мешок — локально нагрузка вырастает в разы.
• На навесе 6×4 м в III районе расчётно лежит до 5 т снега — вес трёх легковых автомобилей.

Формула снеговой нагрузки по СП 20.13330.2016

Действующий норматив — СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия» (актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*, с изменениями; карта снеговых районов уточнена Изменением № 2). Нормативная снеговая нагрузка на горизонтальную проекцию покрытия задаётся формулой из п. 10.1: S = cе · ct · μ · Sg. Четыре множителя — четыре физических эффекта:

• Sg — нормативный вес снегового покрова на 1 м² земли, по снеговому району из табл. 10.1. Это «сколько снега выпадает в вашей местности»; для Москвы и МО — 1,5 кПа (150 кг/м²).
• μ — коэффициент формы кровли (приложение Б): переводит снег «на земле» в снег «на крыше» с учётом уклона и профиля покрытия. Именно μ отвечает за снеговой мешок.
• cе — коэффициент сноса: учитывает, что с открытых продуваемых покрытий часть снега уносит ветер. СП разрешает снижать его до 0,85 при определённых условиях, но для навеса возле дома или забора — а это почти любой частный навес — снос не учитывают: застройка мешает ветру, cе = 1.
• ct — термический коэффициент: меньше единицы только для отапливаемых покрытий, где снег подтаивает от теплопотерь. Навес не отапливается — ct = 1.

Формула даёт нормативное значение — им проверяют прогибы. Для проверки прочности его умножают на коэффициент надёжности по снеговой нагрузке γf = 1,4. Отсюда главная цепочка для Подмосковья, которую стоит запомнить: 150 кг/м² нормативных → × 1,4 → 210 кг/м² расчётных. Кто подбирает сечения по 150 без γf, занижает нагрузку на 40% — это самая дорогая из типовых ошибок.

Снеговые районы России: от I до VIII

Снеговой район определяется по карте районирования (приложение Е к СП 20.13330.2016, карта 1). Москва и вся Московская область целиком лежат в III районе — уточнять по карте нужно только объекты в других регионах.

Разница между соседними районами — не проценты, а десятки килограммов на каждый квадратный метр. Навес, честно посчитанный для II района Ростова, в Подмосковье уже работает с перегрузом 25%, а «типовой проект» без указания снегового района — повод спросить исполнителя, на какую нагрузку он вообще считал.

Коэффициент формы μ: как уклон снижает снег

С крутой кровли снег сходит сам — это и учитывает μ по схеме Б.1 приложения Б: при уклоне до 30° коэффициент равен 1 (снег лежит весь), при 60° и круче — 0 (не задерживается), между ними снижается линейно: μ = (60 − α) / 30. Практический вывод для навесов неожиданный: типовые уклоны 6–20° нагрузку не снижают вообще — экономить металл «за счёт уклона» на обычном навесе не получится.

Для двускатных кровель есть вторая схема — Б.2, снеговой мешок: ветер сдувает снег с наветренного ската и складывает на подветренном, μ = 1,4 против 0,6. По примечанию 1 к приложению Б для свободно стоящих навесов этот вариант загружения учитывается независимо от уклона — навес обдувается со всех сторон. Наш расчётный движок проверяет двускатный навес по обеим схемам при любом уклоне до 45° и оставляет худший результат: несимметричный снег даёт в раскосах ферм усилия, которых при равномерной нагрузке нет вовсе.

Снеговой мешок у стены и перепада высот

Отдельный случай — навес, примыкающий к дому, гаражу или глухому забору выше кровли навеса. У перепада высот работает своя схема приложения Б: снег, который ветер несёт вдоль высокой стены, и снег, сползающий с кровли здания, копятся на нижнем покрытии. Коэффициент μ в зоне мешка вырастает в разы, а сама зона тянется от стены на длину двух перепадов высот (в пределах 5–10 м) — у типового навеса мешок накрывает практически весь пролёт. Поэтому навес у стены обязательно считают с этой поправкой, «типовой» проект здесь опасен. И совсем плохая идея — навес под скатом крыши дома без снегозадержателей: к мешку добавляется ударная нагрузка от лавинного схода.

Пример: сколько снега давит на навес 6×4 м

Считаем в числах. Односкатный навес для одной машины: длина 6 м, ширина (пролёт) 4 м, уклон 15°, Московская область — III снеговой район.

1. 01Коэффициенты: уклон 15° меньше 30°, значит μ = 1; навес холодный и стоит в застройке — cе = 1, ct = 1.
2. 02Нормативная снеговая нагрузка: S = 1 × 1 × 1 × 150 = 150 кг/м².
3. 03Расчётная: 150 × 1,4 = 210 кг/м².
4. 04Площадь горизонтальной проекции: 6 × 4 = 24 м². Всего на кровле: нормативно 150 × 24 = 3 600 кг, расчётно 210 × 24 = 5 040 кг — на навесе «для одной машины» расчётно лежит вес трёх легковых автомобилей.
5. 05Погонная нагрузка на одно стропило при шаге 0,8 м: 210 × 0,8 = 168 кг на каждый метр — только от снега, ещё до веса кровли и обрешётки.
6. 06На каждую из шести стоек (два ряда по три): 5 040 / 6 = 840 кг расчётной снеговой нагрузки.

Дальше эти цифры превращаются в сечения: погонную нагрузку подставляют в момент M = q·L²/8, проверяют прочность и прогиб по СП 16.13330.2017 и подбирают трубу по сортаменту. Этот этап разобран в пошаговой инструкции по расчёту навеса, а быстрее всего его проходит калькулятор: те же 210 кг/м² он подставляет автоматически и сразу выдаёт сечения, массу и смету.

Что будет, если снег не учесть

Коварство снеговой нагрузки в том, что она проявляется не каждую зиму. Каркас «на глаз» может простоять два-три сухих сезона — а рушатся навесы в оттепель, когда снег напитывается водой: свежевыпавший снег весит около 100 кг/м³, слежавшийся — 200–280, мокрый — 300–400 кг/м³. Те же полметра снега на кровле за неделю оттепели тяжелеют вдвое-втрое без единого снегопада. Нормативные 150 кг/м² III района — это как раз около полуметра мокрого снега или до полутора метров свежего: норма закладывает именно тяжёлый сценарий, а не «пушистый снежок».

• Заниженное сечение прогонов: кровля прогибается больше L/200, в прогибах копятся вода и снег — нагрузка растёт дальше, прогиб прогрессирует до потери устойчивости.
• Редкая обрешётка под поликарбонат: лист 8 мм держит пролёт до 0,85 м — при большем шаге снег продавливает кровлю ещё до проблем с каркасом.
• Несчитанный мешок у стены: локальная нагрузка в разы выше средней — гнёт прогоны у примыкания, даже когда остальной навес в порядке.
• Пропущенная несимметричная схема на двускатном навесе: перегруженный скат скручивает ферму, страдают конёк и раскосы.

Как снег считает наш калькулятор

В онлайн-калькуляторе навеса снеговая нагрузка не вводится вручную — движок сам подставляет Sg = 1,5 кПа III района для Москвы и МО, применяет μ по уклону, проверяет обе схемы загружения (равномерную Б.1 и мешок Б.2) и умножает на γf = 1,4. Вместе со снегом собираются ветровые нагрузки I района (0,23 кПа), включая отрыв кровли, — и по худшей комбинации подбираются сечения с проверками по СП 16.13330.2017. Есть и режим «усиленный»: переменные нагрузки берутся с запасом 25%, что эквивалентно расчёту на снеговой район на ступень выше — разумный выбор для навеса у стены или в снежной низине. Результат скачивается в PDF со всеми нагрузками и проверками — его можно положить рядом с любым коммерческим предложением и сравнить построчно.