Почему крыша дома может взлететь как самолёт: физика ветра и ошибки крепления

Мы — обычная городская семья, которая взялась строить загородный дом своими силами. В наших статьях мы честно делимся и успехами, и промахами этого непростого дела.

Недавно я рассказывал о мощном урагане, прошедшем по Уралу. Он нанёс серьёзный ущерб: ломал деревья, валил столбы и срывал крыши с домов. Нашему строению повезло — оно устояло. Но дело тут не просто в везении. Как гласит мудрая пословица: «На Аллаха надейся, а верблюда привязывай». Наша «привязанность» — это грамотный расчёт и надёжное крепление.

Ещё раньше я писал о крыше соседа, которая прогнулась под тяжестью снега. В комментариях многие советовали просто чистить снег, но суть проблемы глубже. Крышу нужно проектировать так, чтобы она выдерживала не только давление сверху (снег), но и мощные силы, действующие снизу, — аэродинамическую подъёмную силу.

Распространённое заблуждение: «Куда она денется?»

Часто можно услышать мнение, что тяжёлую крышу не нужно тщательно крепить к стенам. Мол, её же прижимает вниз собственной массой, куда она улетит? Удивительно, но так думают не только самостройщики, но и некоторые профессиональные строители. Я лично видел примеры, где стропила едва держатся на мауэрлате, а сам мауэрлат почти не закреплён на стене.

Действительно, сложно представить, как ветер может сорвать многотонную конструкцию. Но тогда давайте зададимся другим вопросом: вы видели Boeing 747? Понимаете, сколько он весит? И тем не менее, он летает. Объяснение этому даёт механика сплошных сред — наука, которая рассказывает и о полёте самолётов, и о «взлёте» крыш.

Физика «взлёта»: крыло самолёта и скат крыши

Не углубляясь в сложные формулы, объясню наглядно. Когда поток воздуха встречает препятствие в виде крыла (или ската крыши), он разделяется.

Часть, идущая снизу, слегка сжимается и замедляется. А верхний поток, наоборот, ускоряется, огибая поверхность. В результате над крылом создаётся зона пониженного давления. Поскольку снизу давление остаётся нормальным, возникает разница. Эта разница и создаёт подъёмную силу, которая буквально выталкивает крыло (или крышу) вверх.

Точно такой же эффект возникает, когда сильный ветер дует на скат вашей кровли. Над ней образуется разрежение, и появляется мощная подъёмная сила. Если крыша не закреплена капитально, её просто сорвёт.

Как крепить правильно? Ошибки и решения

Сила аэродинамического подпора бывает колоссальной. Она может не только вырвать крепёж (например, анкер из газобетона), но и оторвать часть стены. Поэтому крепить мауэрлат (опорный брус) нужно не к самому верхнему ряду кладки, а с запасом, к более нижним и прочным участкам.

В своём доме я, например, использовал длинные стальные шпильки, которые были глубоко замоноличены в бетонный армопояс. У меня такое ощущение, что легче приподнять весь дом, чем вырвать эти шпильки из стены.

А вот в этом доме строители, видимо, пренебрегли надёжным креплением. Результат печален — крыша улетела во время недавнего урагана.

Задайте себе вопрос: надёжно ли закреплена ваша крыша? Если есть сомнения — лучше перестраховаться и усилить крепление, пока не стало слишком поздно.

Подписывайтесь на наш раздел, чтобы не пропускать новые материалы. Делитесь своим опытом и мнением в комментариях — это очень ценно. Если статья была полезной, ставьте лайк. Спасибо, что вы с нами!