Козырьки над входом и навесы защищают от осадков и создают комфортную зону. Конструкция испытывает постоянные нагрузки от собственного веса и временные от снега и ветра. Недостаточная прочность крепления приводит к обрушению с повреждением имущества и угрозой здоровью людей.
Расчет нагрузок на навесную конструкцию
Собственный вес навеса складывается из массы каркаса и покрытия. Металлический каркас из профильной трубы 40×40 миллиметров весит 2,5 килограмма на метр длины. Козырек размером 1,5×1 метр с периметром каркаса 5 метров имеет массу конструкции около 15 килограммов.
Поликарбонатное покрытие толщиной 8 миллиметров весит 1,5 килограмма на квадратный метр. Площадь козырька 1,5 квадратных метра добавляет 2,3 килограмма. Профнастил толщиной 0,5 миллиметра весит 5 килограммов на квадратный метр, что дает 7,5 килограмма на ту же площадь. Снеговая нагрузка рассчитывается по климатическому району. Для Московской области нормативная нагрузка составляет 180 килограммов на квадратный метр горизонтальной проекции. Козырек 1,5 квадратных метра должен выдерживать 270 килограммов снега с коэффициентом запаса 1,4.
Ветровая нагрузка создает подъемную силу на вынесенные конструкции. При скорости ветра 25 метров в секунду давление составляет 40 килограммов на квадратный метр. Козырек испытывает вырывающее усилие до 60 килограммов, передающееся на точки крепления к стене.
Суммарная расчетная нагрузка на козырек складывается из собственного веса, снеговой и ветровой нагрузок с коэффициентами надежности. Для козырька 1,5 квадратных метра расчетная нагрузка составляет около 450 килограммов, распределенных на точки крепления.
Выбор типа анкерного крепежа
Химические анкеры создают максимальную прочность в бетоне и кирпиче. Двухкомпонентный состав заполняет просверленное отверстие, в которое вставляется резьбовая шпилька. Полимеризация занимает 24 часа при температуре выше 5 градусов. Несущая способность достигает 800 килограммов на точку в бетоне марки М200. Клиновые анкеры расклиниваются при затяжке гайки, создавая распор в отверстии. Подходят для плотного бетона без пустот и трещин. Диаметр М10 выдерживает вырывающую нагрузку до 400 килограммов. Глубина установки должна составлять минимум 60 миллиметров.
Анкеры с гильзой распираются при вкручивании внутренней шпильки. Применяются в полнотелом кирпиче и бетоне. Меньшая несущая способность по сравнению с клиновыми компенсируется увеличением количества точек крепления. Диаметр М8 держит до 200 килограммов.
Рамные анкеры имеют длинную распорную часть для установки в пустотелые материалы. Распор создается по всей длине гильзы, а не в одной точке. Используются в пустотелом кирпиче и газобетонных блоках. Длина 100-150 миллиметров обеспечивает надежность в слабых основаниях.
Типы анкеров для разных оснований:
- химические анкеры для максимальной нагрузки в любых материалах;
- клиновые М10-М12 для плотного бетона и природного камня;
- анкеры с гильзой М8-М10 для кирпичной кладки;
- рамные анкеры 10×100 мм для пустотелых блоков;
- болты с гайкой для сквозного крепления к деревянным стенам.
Количество точек крепления рассчитывается делением общей нагрузки на несущую способность одного анкера.
Технология монтажа козырька
Разметка мест крепления выполняется с учетом расположения несущих конструкций стены. Анкеры устанавливаются в кирпичную кладку, а не в швы, в бетонные участки, а не в штукатурку. Горизонтальность линии крепления проверяется уровнем.
Сверление отверстий производится перфоратором с буром по бетону диаметром, соответствующим анкеру. Для анкера М10 сверло диаметром 10 миллиметров, для М12 соответственно 12 миллиметров. Глубина сверления превышает длину анкера на 15 миллиметров для размещения пыли.
Очистка отверстий от пыли выполняется продувкой или специальным насосом. Остатки бетонной крошки снижают несущую способность анкера и мешают полной установке. Влажные отверстия высушиваются сжатым воздухом. Установка химических анкеров начинается с заполнения отверстия составом через носик картриджа. Резьбовая шпилька вкручивается вращательными движениями до упора. Излишки состава выдавливаются наружу. Нагружать анкер можно через 24 часа после установки. Механические анкеры забиваются молотком в отверстие до упора буртика. Затяжка гайки производится динамометрическим ключом до начала расклинивания. Момент затяжки для М10 составляет 40-50 ньютон-метров, для М12 около 80 ньютон-метров.
Крепление каркаса навеса к стене
Монтажная пластина из стали толщиной 4-6 миллиметров привязывается к стене анкерами. Размер пластины выбирается так, чтобы разместить 4-6 анкеров с расстоянием между ними минимум 100 миллиметров. Отверстия в пластине на 2 миллиметра больше диаметра анкера для компенсации неточностей разметки. Каркас навеса приваривается к монтажной пластине или крепится болтами М10-М12. Болтовое соединение позволяет демонтировать конструкцию для ремонта. Сварное соединение прочнее, но требует защиты шва от коррозии грунтом и краской.
Распорные стойки под внешний край навеса снижают нагрузку на настенное крепление. Наклонная труба от края козырька к стене передает часть веса на фундамент или отмостку. Нижний конец стойки бетонируется на глубину 400 миллиметров.
Дополнительные тросовые растяжки от края навеса к стене выше точки крепления воспринимают ветровую нагрузку. Стальной трос диаметром 4-6 миллиметров крепится анкерами через рым-болты. Натяжение регулируется талрепом.
Крепежные элементы для навеса 1,5×1 метр:
- анкеры клиновые М10×80 мм для бетонной стены — 6 штук;
- шайбы увеличенные М10 под анкеры — 12 штук;
- болты М10×40 мм для крепления каркаса к пластине — 4 штуки;
- гайки самоконтрящиеся М10 — 10 штук;
- саморезы кровельные 4,8×29 мм для покрытия — 25 штук;
- рым-болты М8 для тросовых растяжек — 2 штуки.
Монтаж выполняется бригадой из двух человек с применением лестницы или подмостей.
Контроль качества монтажа
Проверка затяжки анкеров выполняется динамометрическим ключом через сутки после установки химических или сразу после монтажа механических. Недостаточная затяжка создает люфты, избыточная разрушает резьбу или основание.
Нагрузочное испытание выполняется подвешиванием груза, равного расчетной нагрузке. Навес загружается равномерно распределенным весом и выдерживается под нагрузкой 24 часа. Отсутствие деформаций и смещений подтверждает правильность расчета. Антикоррозийная защита сварных швов и металлических элементов выполняется грунтом по металлу и эмалью для наружных работ. Незащищенные участки начинают ржаветь через несколько месяцев эксплуатации. Повторная окраска производится каждые 3-5 лет.
Правильный расчет нагрузок и выбор анкерного крепежа обеспечивают безопасность навесной конструкции на весь период эксплуатации. Соблюдение технологии монтажа исключает риски обрушения при экстремальных погодных условиях.
