3.3.2. Статическая прочность конструкции.

Для того, чтобы и через годы в зимнем саду было по-прежнему уютно и безопасно, конструкция должна отвечать всем требованиям по устойчивости. Зимний сад – это система, продуманная до мелочей. Одни фирмы проводят расчет прочности каждого элемента «будущего» сооружения (в соответствии со СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия»), другие работают с уже «готовыми» системами, прочность которых давно рассчитана и проверена временем. Но в любом случае конструкторы опираются на одни и те же статические принципы, некоторые важные моменты которых нужно отметить.

На опорные элементы конструкции действуют три вида нагрузок: снеговая, ветровая и собственный вес. Способность выдерживать их у материалов, из которых изготавливаются профили зимних садов, неодинаковая. На современном рынке представлены профили из алюминия, пластика (ПВХ) и твердых пород дерева. Многие системы являются комбинированными, например пластико-алюминиевые, алюминиево-деревянные или алюминиево-стальные. Системы, целиком выполненные из дерева, для России большая редкость. Дело в том, что древесина слишком чувствительна к атмосферным воздействиям, а кроме того, зимний сад из этого материала – сооружение штучное и очень дорогое. В принципе размер зимнего сада мало влияет на выбор материала для профилей. Однако в зависимости от размера конструкции сечение стоек будет разным: скажем, алюминиевых – тоньше, пластиковых – толще. Да и самих профилей из ПВХ большому зимнему саду понадобится больше, чем стоек из алюминия. А при определенных размерах зимнему саду обязательно потребуется каркас, поддерживающий крышу. Силовой расчет зимнего сада начинается с выявления самых нагруженных стоек и ригелей. Прежде всего это касается элементов кровли. Именно на их «плечи» ложатся основные снеговые и ветровые нагрузки. Если угол наклона крыши меньше 20 градусов, то берут максимальный вес снежного покрова – 140 кг на 1 кв.м, причем имеется в виду не столько нагрузка на саму балку, сколько нагрузка на нее от стеклопакета, обильно «усыпанного» снегом. В пристенных зонах, ендовах или иных местах, где могут образовываться снеговые карманы, а значит, увеличиваться предполагаемая нагрузка, к этой величине прибавляется поправочный коэффициент (турбулентность, пульсации и пр.). Если же уклон составляет больше 60 градусов, то снег с такой крыши сходит и не учитывается. У зимних садов «солидной» площади выявляются угловые зоны, ветровая нагрузка на которые также увеличивается в 1,5 – 2 раза. Если же крыша в виде шатра, аэродинамический коэффициент меньше. Надо помнить, что даже та часть сооружения, которая вроде бы не обдувается ветром, все равно подвергается нагрузке: ветер движется не напрямую, а с завихрением, в результате создается недостаток воздушного давления, который компенсируется давлением внутри здания. Отсюда и воздействие на конструкцию в направлении от помещения к улице. После определения всех нагрузок, действующих на конкретную стойку или ригель, они суммируются. Далее рассчитывается, насколько этот несущий элемент прогнется. Предельная величина прогиба – 1/300 длины стойки или ригеля. В некоторых источниках прогиб рекомендуется ограничивать 8 мм. Эта цифра обусловлена не только соображениями прочности, но и визуальным восприятием. Если же, по расчетам, прогиб будет больше, надо увеличивать сечение профиля или делать поддерживающий каркас.

Немаловажный момент – расширение и сжатие конструкции под воздействием температур. Возможны также механические нагрузки на нее при «усадке» здания, ведь зимний сад – чаще всего пристройка, которая легче основного строения и, как правило, имеет собственный фундамент. Поэтому в большинстве систем зимних садов все стыки герметичные, но в то же время гибкие, допускают люфты. Повышенное внимание уделяется местам крепления пристройки к основанию и к стене дома. Стеклопакетам приходится принимать на себя те же нагрузки. Но к стеклопакетам, которые образуют крышу зимнего сада, требования особые – от их прочности зависит еще и безопасность обитателей сооружения. Поэтому в таких стеклопакетах верхнее стекло, как правило, выполняется закаленным , а нижнее обязательно должно быть ламинированным или триплексованным .