Cuprins 10 secțiuni
Zăpada și vântul sunt cele două acțiuni climatice principale asupra acoperișului unei case. Zăpada apasă de sus, cu o greutate care poate depăși de mai multe ori greutatea învelitorii, iar vântul împinge pe o parte și, mai ales, trage în sus acoperișul prin sucțiune. În România, ele se iau în calcul de inginerul structurist după codurile de proiectare pentru zăpadă și vânt (CR 1-1-3 și CR 1-1-4), corelate cu Eurocodul 1, care conțin hărți de zonare și reguli de calcul pentru fiecare formă de acoperiș.
Pe scurt: tu nu calculezi aceste încărcări, dar e bine să înțelegi de unde vin, de ce zona și forma acoperișului contează și ce detalii de execuție le fac să fie preluate corect. Articolul are caracter general; dimensionarea concretă se face numai de un inginer structurist, iar proiectul se verifică de un verificator de proiecte atestat. Pentru ansamblul acoperișului, vezi Acoperișul casei: ghid complet de la șarpantă la învelitoare.
De ce zăpada și vântul decid dimensiunile acoperișului
Elementele acoperișului se dimensionează pentru combinația cea mai defavorabilă de încărcări, iar la noi zăpada este adesea încărcarea dominantă pe șarpantă, în timp ce vântul este decisiv pentru ancorare și pentru fixarea învelitorii. Greutatea proprie a lemnului și a învelitorii este cunoscută și constantă; zăpada și vântul variază mult în timp și de la un loc la altul, așa că se iau în calcul prin valori caracteristice stabilite statistic.
Ce depinde direct de aceste acțiuni:
- secțiunile căpriorilor, panelor și popilor din șarpantă;
- distanța dintre căpriori și tipul de îmbinări;
- ancorarea cosoroabei de centura de beton;
- fixarea învelitorii, mai ales în zonele de margine;
- planșeul de sub o terasă și aticele;
- jgheaburile, parazăpezile și accesoriile.
Detaliile constructive ale șarpantei sunt explicate în Șarpanta din lemn: elemente, tratamente și montaj, iar logica structurii întregii case în Structura unei case: fundație, pereți și planșee explicate.
Zăpada: cum se ajunge la încărcarea pe acoperiș
Încărcarea din zăpadă pe acoperiș se obține pornind de la valoarea zăpezii la sol din zona respectivă, care se ajustează apoi cu mai mulți coeficienți ce țin cont de forma acoperișului, de expunerea la vânt și de pierderile de căldură prin acoperiș. Valoarea de bază se citește de pe harta de zonare din codul de zăpadă, iar pentru altitudini mari se aplică reguli suplimentare.
Factorii care intră în calcul
| Factor | Ce exprimă | Cum influențează încărcarea |
|---|---|---|
| Zăpada la sol (valoare caracteristică) | cât de multă zăpadă cade în zona respectivă | variază pe zone și cu altitudinea |
| Coeficientul de formă | cât din zăpada de la sol rămâne pe acoperiș | scade odată cu panta, crește la troiene |
| Coeficientul de expunere | cât de expus la vânt este acoperișul | vântul poate spulbera sau aduna zăpada |
| Coeficientul termic | efectul căldurii care trece prin acoperiș | la acoperișurile foarte bine izolate se ia, de regulă, valoarea de bază |
| Coeficientul de importanță | importanța clădirii | pentru locuințe obișnuite se ia valoarea uzuală din cod |
Simplificat, încărcarea pe acoperiș este produsul acestor factori. De aceea două case identice, una la câmpie și una într-o zonă deluroasă cu ierni grele, pot avea șarpante cu secțiuni diferite.
Important: Valorile de zăpadă și vânt pentru amplasamentul tău le stabilește inginerul structurist, după codurile în vigoare la data proiectării. Nu folosi un proiect de șarpantă „luat de la vecin” sau de pe internet, pentru alt amplasament.
Panta și coeficientul de formă
Coeficientul de formă arată ce parte din zăpada de la sol rămâne pe acoperiș și depinde în primul rând de pantă: pe pantele mici zăpada se așterne aproape ca pe teren, iar pe pantele mari alunecă. În varianta de bază din Eurocod, pentru acoperișuri în una sau două ape, valoarea rămâne constantă până la 30°, apoi scade liniar până la zero la 60°.
| Panta acoperișului | Coeficientul de formă de bază (orientativ) | Ce înseamnă |
|---|---|---|
| 0°–30° | 0,8 | 80% din zăpada de la sol se consideră pe acoperiș |
| 40° | aproximativ 0,53 | zăpada începe să alunece |
| 50° | aproximativ 0,27 | o mare parte alunecă |
| 60° și peste | 0 | zăpada nu se mai consideră pe pantă |
Atenție însă: dacă acoperișul are parazăpezi sau alte obstacole care împiedică alunecarea, reducerea pentru pante mari nu se mai aplică, iar inginerul ia în calcul valoarea mai mare. La fel, pe acoperișurile cu două ape, codul cere verificarea și a situației în care zăpada este așezată neuniform, mai multă pe panta ferită de vânt.
Cum influențează panta învelitoarea, spațiul din pod și suprafața acoperișului afli în Panta acoperișului: cum influențează învelitoarea și costul.
Troienele și aglomerările de zăpadă
Zăpada nu se distribuie uniform: vântul o mută și o adună în spatele obstacolelor, în unghiurile intrânde și la schimbările de nivel. Aceste aglomerări pot fi mult mai grele decât stratul uniform și se calculează separat.
Locurile în care apar cel mai des:
- doliile, unde două pante se întâlnesc în unghi intrând;
- lângă un perete mai înalt, de exemplu acoperișul unui garaj lipit de casă;
- în spatele aticelor la terase și acoperișuri cu pantă mică;
- lângă coșuri, lucarne și ferestre de mansardă;
- la streașină, unde zăpada topită reîngheață și formează praguri de gheață.
Dacă vrei un acoperiș cu forme compuse, cu multe dolii și lucarne, discută cu arhitectul și cu inginerul impactul acestora. Diferențele dintre un acoperiș înclinat și o terasă din acest punct de vedere sunt explicate în Acoperiș cu șarpantă sau terasă: ce alegi pentru casă.
Sfat: Când alegi forma casei, evită pe cât posibil acoperișurile mai joase lipite de pereți mai înalți (de exemplu, un garaj cu acoperiș plat sub streașina casei). Acolo zăpada care alunecă și cea adusă de vânt se adună în troiene grele.
Vântul: presiune, sucțiune și zone critice
Vântul acționează asupra acoperișului prin presiune pe fețele expuse și prin sucțiune, adică o forță care trage în sus, pe fețele adăpostite, la coamă și mai ales la margini și colțuri. Sucțiunea este cea care smulge țiglele, tabla sau, în cazuri extreme, întreaga șarpantă, dacă ancorarea este insuficientă.
De ce depinde acțiunea vântului
- zona geografică: codul de vânt are o hartă cu valori de referință ale presiunii vântului;
- rugozitatea terenului din jur: câmp deschis, sat, zonă cu clădiri și copaci;
- înălțimea casei și poziția ei (vârf de deal, vale, malul unei ape);
- forma și panta acoperișului: pantele mici sunt mai expuse sucțiunii, iar acoperișurile în patru ape se comportă de regulă mai bine decât frontoanele înalte;
- zona de pe acoperiș: codul împarte suprafața în zone, iar cele de la colțuri și margini primesc coeficienți de sucțiune mai mari.
Streașina și frontonul
Streașina lată și streașina de la fronton (partea care iese peste peretele de capăt) sunt expuse vântului pe ambele fețe: presiune dedesubt, sucțiune deasupra. De aceea elementele lor se prind atent de structură, iar lungimea lor în consolă se stabilește prin calcul.
Ancorarea șarpantei și fixarea învelitorii
Pentru ca acoperișul să reziste la sucțiunea vântului, fiecare strat trebuie prins de cel de dedesubt, până la fundație: învelitoarea de șipci, șipcile de contrașipci, contrașipcile de căpriori, căpriorii de cosoroabă, cosoroaba de centură, centura de zidărie și de stâlpișori. Lanțul este la fel de puternic ca cea mai slabă verigă.
| Legătură | Cum se realizează, de regulă | Cine o stabilește |
|---|---|---|
| Cosoroabă – centură | tije filetate sau ancore înglobate în beton | inginerul structurist |
| Căprior – cosoroabă | piese metalice (colțare, plăcuțe), șuruburi sau cuie speciale | inginerul structurist |
| Căprior – pană de coamă | piese metalice, clești | inginerul structurist |
| Șipci și contrașipci – căpriori | cuie sau șuruburi, la distanțele cerute | proiect și producătorul învelitorii |
| Țiglă – șipcă | cleme de fixare, mai ales în zonele de margine și colț | producătorul învelitorii, în funcție de zonă |
| Tablă – șipcă | șuruburi cu garnitură, la pasul indicat | producătorul învelitorii |
Rolul centurilor și al stâlpișorilor, care leagă acoperișul de structura de zidărie, este explicat în Centurile și stâlpișorii din zidărie: rolul antiseismic. Comparația dintre învelitori, inclusiv din punctul de vedere al comportării la vânt, este în Țiglă ceramică, de beton sau metalică: ce învelitoare alegi.
Atenție: Pozițiile ancorelor pentru cosoroabă se verifică înainte de turnarea betonului în centură. Ancorele uitate și înlocuite ulterior cu soluții improvizate (dibluri mici, mortar) sunt una dintre cauzele frecvente ale acoperișurilor deplasate de furtuni.
Ce verifici tu, ca beneficiar
Nu tu faci calculul, dar poți verifica dacă el există și dacă este respectat pe șantier. O listă scurtă de întrebări și verificări:
- Proiectul de rezistență conține șarpanta, cu secțiuni, distanțe și detalii de prindere?
- Proiectul a fost verificat de un verificator de proiecte atestat pentru rezistență?
- Învelitoarea comandată este cea luată în calcul de inginer?
- Ancorele pentru cosoroabă au fost montate în centură, conform planșelor?
- Dirigintele de șantier a verificat șarpanta înainte de membrană și învelitoare?
- Parazăpezile și clemele de margine sunt montate unde le prevede proiectul sau producătorul?
Rolul dirigintelui și procesele-verbale de lucrări ascunse sunt explicate în Dirigintele de șantier: rolul lui la construcția casei.
Iarna, după mutare: zăpada de pe acoperiș
Un acoperiș proiectat corect preia zăpada din zona lui fără intervenții, dar situațiile excepționale (ninsori foarte abundente, troiene, ploaie peste zăpadă) cer atenție. Semnele că încărcarea este neobișnuit de mare includ uși interioare care se blochează la mansardă, fisuri noi în tavan sau trosnituri în pod.
Ce faci în astfel de situații:
- nu urca singur pe acoperiș pentru a da zăpada jos, mai ales pe tablă sau pe țiglă înghețată;
- apelează la o firmă cu echipament pentru lucrul la înălțime, dacă îndepărtarea zăpezii este necesară;
- delimitează zonele de sub streașină în care pot cădea zăpadă sau țurțuri;
- după iarnă, cere unui specialist să verifice șarpanta, dacă au apărut semne de deformare.
În situații care par periculoase, de exemplu deformări rapide sau zgomote puternice în structură, părăsește zona și cheamă serviciile de urgență la 112.
Ideile principale despre zăpadă și vânt
Zăpada și vântul sunt acțiuni pe care acoperișul trebuie să le preia în siguranță, iar valorile lor depind de zonă, de altitudine, de expunere și de forma acoperișului. Inginerul structurist le calculează după codurile CR 1-1-3 și CR 1-1-4, iar execuția trebuie să respecte proiectul: secțiuni, ancore, prinderi și fixarea învelitorii. Formele simple, cu puține dolii și obstacole, reduc riscul de troiene și de sucțiuni mari.
De reținut:
- zăpada de calcul pornește de la harta de zonare și se ajustează după forma acoperișului;
- coeficientul de formă scade cu panta, dar nu și când există parazăpezi;
- troienele se formează în dolii, lângă pereți mai înalți și în spatele aticelor;
- vântul trage în sus acoperișul, cel mai puternic la margini și colțuri;
- fiecare strat se prinde de cel de dedesubt, până la centura de beton.
Întrebări frecvente
De unde știu cât de mare este zăpada în zona mea?
Valoarea caracteristică se citește de inginerul structurist din harta de zonare a codului de zăpadă, în funcție de localitate și de altitudine. Pentru amplasamentele la altitudine mare se aplică reguli suplimentare.
O pantă mai mare elimină problema zăpezii?
O reduce, pentru că zăpada alunecă mai ușor, dar nu o elimină. Dacă acoperișul are parazăpezi, inginerul ia în calcul zăpada reținută, iar zăpada care alunecă trebuie dirijată departe de intrări.
De ce sunt prinse suplimentar țiglele de la margini?
Pentru că la margini, colțuri și coamă sucțiunea vântului este cea mai mare. Clemele de fixare împiedică ridicarea și smulgerea țiglelor în timpul furtunilor.
Este periculos să dau zăpada jos de pe acoperiș singur?
Da, riscul de cădere de la înălțime este mare, mai ales pe suprafețe înghețate. Îndepărtarea zăpezii se face de echipe cu echipament de protecție, doar când este cu adevărat necesar.
Cine verifică dacă șarpanta a fost calculată corect?
Proiectul de rezistență se verifică de un verificator de proiecte atestat, iar pe șantier dirigintele de șantier urmărește respectarea lui. Pentru o clădire existentă cu probleme, se cere o expertiză tehnică de la un expert atestat.
