Aby zaprojektować podłoże pod dany rodzaj pokrycia dachowego, trzeba znać jego wytrzymałość i współczynnik wytrzymałości. Niektóre firmy oferujące stalowe płyty faliste i trapezowe zamiast współczynnika wytrzymałości podają wartości obliczeniowe momentu zginającego. Może się to okazać niewystarczające.
Zdjęcie wykonane w kilka dni po przejściu silnego wiatru nad Dolnym Śląskiem. Wiatr zrywał pokrycia dachów niezależnie od rodzaju materiału. W przypadku pokryć materiałem o małogabarytowych wymiarach, wiatr pozrywał tylko pokrycie, pozostawiając nienaruszone podłoże. Natomiast przy pokryciu materiałem wielkogabarytowym jak blachodachówki czy blachy faliste i trapezowe, wiatr zrywał je wraz z podłożem. Zdjęcie pokazuje ścianę nośną na wysokości całej kondygnacji, pokrycie połaci o dużym pochyleniu było źle zamocowane do równie źle zamocowanego podłoża – wszystko wyrwał wiatr. Pokrycie było mocowane wkrętami w dużych odstępach: pod oknem, nad oknem i przy krawędzi dachu, wzdłuż okapu w co trzeciej fali
Na naszym rynku jest kilka firm oferujących stalowe płyty faliste i trapezowe na pokrycia dachowe. Są to blachy powlekane, inaczej zwane szwedzkimi. Blacha grubości 0,5-0,6 mm jest obustronnie cynkowana ogniowo i zabezpieczana warstwami: pasywacyjną, podkładową, ochronną i kolorową nawierzchniową.
To samo pokrycie co na poprzednim zdjeciu, ale w innym ujęciu. Po prawej stronie zostało wyrwane pokrycie zbyt słabo zamocowane, a podłoże w zbyt dużych odstępach pozostało. Natomiast w ściętym narożniku budynku pokrycie zostało wyrwane wraz z podłożem
Aby zaprojektować podłoże pod dany rodzaj pokrycia dachowego, trzeba znać jego wytrzymałość i współczynnik wytrzymałości. Niektóre firmy zamiast współczynnika wytrzymałości podają wartości obliczeniowe momentu zginającego. Podawane są też wartości momentów bezwładności dla potrzeb obliczenia strzałki ugięcia pokrycia. Jest to istotne dla profili niesymetrycznych. Blachy faliste są symetryczne, natomiast w przypadku blach trapezowych bywa różnie. Przy profilu symetrycznym po podzieleniu wartości momentu bezwładności przez połowę wysokości profilu otrzymuje się wartość współczynnika wytrzymałości. Podam przykład, jak projektant powinien podejść do zaprojektowania podłoża pod pokrycie na przykładzie płyty P-1000 produkcji firmy Plannja. Płyta ma szerokość nominalną pokrycia 1104 mm, a długość od 0,5 do 8,0 m. Wysokość blachy trapezowej h = 19 mm. Grubość stalowego rdzenia wynosi 0,5 mm.
Oznaczenia dachów jednospadowych (rys. 7.7 w normie EN 1991- 1-4:2005)
Dane techniczne producenta:
- wytrzymałość stali R = 250 MPa,
- wartość obliczeniowa momentu M = 0,41 kNm/m,
- moment bezwładności przekroju I = 23 mm4/mm = 2,3 cm4/m,
- ciężar pokrycia 0,048 kN/m2 (4,8 kg/m2)
- ugięcie f = rozpiętość: 90.
Wg normy PN-90/B-03200 – Konstrukcje stalowe. Obliczenia statyczne i projektowanie ugięcie graniczne płyt stalowych f = 1/150, gdzie l = rozpiętość elementu lub podwójny wysięg wspornika (końca bez podparcia). Wg tej samej normy dla płatwi f = 1/200, jednak przy obudowie z blachy fałdowej i rozpiętości l ≤ 6 m można przyjąć f = 1/150.
Współczynniki ciśnienia zewnętrznego (tablice 7.3a i 7.3 b w normie EN 1991- 1-4:2005)
Jak więc skorzystać z tak różnych danych?
Gdyby chodziło o zwykłe blachy stalowe i podłoże stalowe pod nie, trzeba uwzględnić nasze wymogi normowe. Natomiast mając na uwadze wymagania producenta materiału pokryciowego, trzeba zachować jego wymagania. A zatem zarówno pokrycie, jak i podłoże pod nie tutaj nie może przekraczać ugięcia f = 1/90. W tym przypadku mniejsze ugięcia dopuszczalne gwarantują trwałość pokrycia wielowarstwowej budowy blach.
I tutaj dochodzimy do wyniku jak w dotychczasowej normie PN-77/B-2011. W starej normie było c = współczynnik aerodynamiczny, a tutaj mamy cpe, podobnie przedtem było ? = 1,3, teraz mamy cf = 1,5.
Współczynniki ciśnienia zewnętrznego cpe podawane są w tablicach normy dla dachów:
- płaskich,
- jednospadowych,
- dwuspadowych,
- czterospadowych,
- wielospadowych.
Z reguły parametry techniczne podawane przez firmy oferujące materiały pokryciowe są bezpieczne w stosunku do materiału pokrycia bez dodatkowych obliczeń statycznych. Jednak bywają wyjątkowe obciążenia wiatrem i zaspami śniegu przy różnie ukształtowanych dachach i wtedy obliczenia statyczne są niezbędne. W naszym przykładzie dla pokrycia dachu jest wszystko bezpieczne.
Oczywiście dochodzi tu jeszcze dodatkowe obciążenie składową poziomą od obciążenia wiatrem.
Praktycznie przy podparciu pokrycia w odstępach powyżej 1 m mówi się, że podparcie stanowią „płatwie”, natomiast przy mniejszych odstępach podparcia mówi się o podparciu „na łatach”.
Dla przykładu przyjmijmy odstęp łat co 60 cm.
I jeszcze jeden aspekt zagadnienia: płatew lub łata także muszą wytrzymać obciążenie siłą skupioną P = 1,0 kN.
Pracownik z narzędziami może więc uszkodzić taką łatę. Przy przekroju 6 × 6 cm w = 36,0 cm2 i wtedy:
To jest do przyjęcia.
Powyższy przykład liczbowy pokazuje jak ważne i zarazem trudne jest poprawne zaprojektowanie podłoża pod pokrycie dachowe. I obciążenie śniegiem, i obciążenie wiatrem wg wymagań aktualnie obowiązujących norm też wymaga odpowiedniego przygotowania projektanta
Źródło: Dachy, nr 4 (100) 2008
