Для того чтобы конструкция прослужила долгие годы, она должна отвечать всем требованиям по устойчивости. Расчет прочности каждого элемента проводится в соответствии со СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия». Эти расчеты производят строительные фирмы, или же они могут предложить вам уже готовые системы, прочность которых давно рассчитана и проверена временем. Будет ваш зимний сад построен по индивидуальному проекту, или же это будет типовое строение, конструкторы опираются на одни и те же статические принципы. Отметим наиболее важные моменты.
На опорные элементы конструкции действуют три вида нагрузок: снеговая, ветровая и собственный вес. Силовой расчет зимнего сада начинается с выявления самых нагруженных стоек и ригелей. Особое внимание уделяется элементам кровли, именно здесь сказываются основные ветровые и снеговые нагрузки. При наклоне крыши меньше 20 градусов берут максимальный вес снега – 140 кг на 1 м2. Здесь рассчитывается увеличивающаяся нагрузка на балку стеклопакета, утяжеленного снежной массой.
В пристенных зонах или иных местах, где могут образовываться снеговые карманы, к этой величине прибавляют поправочный коэффициент (турбулентность, пульсации и пр.). В случае уклона крыши более 60 градусов снеговая нагрузка не учитывается. У зимних садов большой площади выявляются угловые зоны, ветровая нагрузка на которые увеличивается в 1,5–2 раза.
У крыши, выполненной в виде шатра, аэродинамический коэффициент меньше. При расчете ветровой нагрузки частей сооружения, вроде как не обдуваемых ветром, следует учитывать, что воздушный поток движется не прямо, а с завихрением, в результате создается недостаток воздушного давления, компенсируемый давлением внутри здания.
После определения всех нагрузок, действующих на конкретную стойку или ригель, они суммируются. Далее рассчитывается прогиб несущего элемента. Он не должен превышать 1/300 длины стойки или ригеля. Важно учитывать расширение и сжатие материалов и конструкции в целом под воздействием температур. Большинство зимних садов пристраиваются и имеют собственный фундамент, к тому же зимний сад легче, чем остальная часть здания, поэтому при колебании почвы дом и сад «усаживаются» неравномерно. Стыки между домом и профилем делают герметичными, но в то же время гибкими, для предотвращения их разрушения.