0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как произвести расчет ветровой и снеговой нагрузки на кровлю в зависимости от региона проживания

Как произвести расчет ветровой и снеговой нагрузки на кровлю в зависимости от региона проживания

18.02.2017 9,691 Просмотров

Кровля осуществляет постоянную защиту здания от всех погодных и климатических проявлений, исключая контакт всех материалов с атмосферной или дождевой водой и являясь граничным слоем, отсекающим воздействие морозного воздуха на чердачное помещение.

Таковы основные и наиболее важные функции кровли в представлении неподготовленного человека, они вполне верны, но не отражают полный список функциональных нагрузок и испытываемых напряжений.

При этом, реальность гораздо суровее, чем это выглядит на первый взгляд, и воздействие на кровлю не ограничивается определенным износом материала.

Оно передается практически всем несущим элементам постройки — в первую очередь, стенам здания, на которые непосредственно опирается вся крыша, а в конечном счете — фундаменту.

Пренебрегать всеми создающимися нагрузками нельзя, это приведет к скорому (иногда — внезапному) разрушению постройки.

Лёгкий метод расчёта снеговой нагрузки на крышу

На этапе расчёта стропильной конструкции, выбора покрытия и монтажа всех элементов крыши примите во внимание особенности климата местности, где расположено здание. Это касается не только промышленных объектов и многоквартирных домов, но и частных коттеджей со скатными крышами. Учитывая непредсказуемость российских зим, важен расчёт снеговой нагрузки.

«Шапка» на одной из крыш в Московской области, создающая снеговую нагрузку

Чем опасны снеговые нагрузки?

Атмосферные осадки, в особенности снег, скапливающий на кровле, оказывают на неё существенное давление. Как может показаться, чем севернее дом, тем оно больше. Это так лишь отчасти. Дело в том, что из-за частых перепадов температур с положительных на отрицательные на крыше образуется ещё и лёд. Такие глыбы существенно тяжелее. Кроме того, вес мокрого снега может превышать вес обычного в три раза! Нетрудно догадаться, что под его воздействием может деформироваться конструкция крыши.

Последствия протечек из-за неправильного расчёта и монтажа крыши

Помимо этого, большие объёмы снега и льда могут повредить водостоки, а также представлять опасность для имущества, здоровья и даже жизни человека. Специально для этого в систему безопасности кровли входят снегозадержатели, способствующие равномерному оттоку воды с поверхности крыши.

Карта и формула расчёта снеговой нагрузки

Для определения значения снеговой нагрузки необходимо знать 2 показателя: район России, где расположен дом (определяется по карте ниже) и угол наклона крыши.

Приложение 5 к СНиПу 2.01.07-85. Для увеличения нажмите на изображение

Далее нужно применить формулу:

S = Sg * µ

S – значение снеговой нагрузки;

Sg – значение веса снежного покрова на 1м² горизонтальной поверхности (определяется в зависимости от района на карте по таблице ниже);

µ – коэффициент нагрузки на поверхность крыши в зависимости от угла её наклона.

  • Если угол наклона меньше 25°, то µ = 1;
  • Если угол наклона больше 25°, но меньше 60°, то µ=0,7
  • Если угол наклона больше 60°, то расчёт нагрузки не производится.

Расчёт снеговой нагрузки на крышу в Московской области

В качестве примера возьмём коттедж в Троицке с двускатной крышей, угол наклона которой 35°.

  • Это снеговой район |||. В этом случае Sg = 180 кгс/м².
  • Поскольку угол наклона находится в диапазоне от 25° до 60°, то µ=0,7
  • Подставляем полученные значения в формулу S = Sg * µ
  • S = 180 * 0,7 = 126 кгс/м²

Обратите внимание , что это значение является примерным. В случае со сложными крышами с множеством ендов и скатов, расположенных под разными углами, расчёт производить сложнее. Нагрузка в разных частях будет распределена неравномерно. Это может вызвать протечки и даже обрушение конструкции. Во избежание этого учитывайте все нюансы при расчёте и строительстве, от стропильной системы до монтажа системы безопасности.

Читать еще:  Как правильно утеплить потолок под холодной крышей

Смотрите необычное и остроумное видео, где показана очистка крыши при помощи специального приспособления:

Всегда качественные товары по низкой цене. Любые формы оплаты. Доставка по Москве и регионам. Посмотреть цены.

В нашем шоу-руме представлены почти все популярные модели кровельных материалов и аксессуаров для крыши. Смотреть фото стендов .

До реконструкции

После реконструкции

Полная реконструкция крыши. Переделка холодного чердака в теплый второй этаж. Посмотреть другие объекты >>

Что еще необходимо знать перед проектированием крыши

Для создания безопасной и надежной кровельной конструкции необходимо не только определить значение снеговой нагрузки – СНиП также рекомендует учесть следующие факторы:

Установка снегодержателей. СНиП предписывает использование снегодержателей при уклоне крыши от 5%. Эти конструкции помогут предотвратить сползание снежных пластов с кровли. При выборе снегодержателей учитывается нормативная снеговая нагрузка – так, трубчатые конструкции уместны в случае, если вес снежных осадков не превышает 180 кг на м2. В противном случае, стоит установить снегодержатели в несколько рядов.

Снеговая нагрузка, снегозадержатели

Для предотвращения схода снежных масс необходимо использовать снегозадержатели такие как: снегозадержатель решетка, снегозадержатель трубчатый, снегорез.

При планировке плоской крыши следует учесть, что в этом случае обязательным условием нормального функционирования конструкции является уборка снега вручную. Кроме того, в конструкции должен быть предусмотрен уклон (минимум 3 градуса) в сторону водосточной воронки. Это позволит собирать воду со всей крыши и предотвратит возможные протечки.

Этап планировки крыши должен включать в себя не только вычисление снеговой нагрузки, но и расчет собственного веса конструкции. Расчет происходит по формуле: вес квадратного метра каждого слоя кровельного покрытия суммируется и умножается на коэффициент 1,1. Суммируя полученное число с расчетной снеговой нагрузкой, вы без труда подберете оптимальную толщину стропил для будущей кровли.

Определение значений основных нагрузок на крышу позволит создать надежную конструкцию, обезопасить себя и окружающих от негативных последствий любых форс-мажоров. Этот процесс не занимает много времени, но существенно экономит ваши силы, средства и время в дальнейшем. Благодаря расчетам вы избавитесь от необходимости вручную очищать крышу от снега, обеспечите стабильную работу водостока и убережете кровельные материалы от деформации.

Расчет нагрузок снега в согласии правилам строительства

Без учета особенностей климата зим в этом регионе крыша может просто не выдерживать выпавшего количества снега, конструкции стропил изменяются с дальнейшими разрушениями.

На заметку
Вес свежего выпавшего снега составляет порядка 100 килограмм на 1 кубометр объема, влажный тяжелее – 300 кг/м?.

Зная массу осадков, уже можно высчитать влияние снега на поверхность по толщине выпавшего покрова. Зачем в СНиПе (нормы в строительстве и правила 2.01.07-85 «Нагрузки и влияния» параграф 10) включены формулы, по которой можно сделать расчеты. Но, необходимо знать именно среднюю толщину снега для определенного региона и поэтому создаваемые влияния.

СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и влияния» (1,1 MiB, 523 hits)

Чтобы можно было сделать правильный расчет, составлена карта страны, где территория разбита на 8 регионов с примерно похожими условиями.

  1. К примеру, для Москвы и Подмосковья нагрузка составляет примерно 180/126 кг/м?,
  2. район Нижнего Новгорода – 240/168 кг/м?,
  3. а в районах где есть горы данный показатель может изменяться 560/392 кг/м?.

С учетом таких данных делаются расчёты полной снеговой нагрузки на кровлю с использованием такой формулы:

S – это необходимая полная снеговая нагрузка;

S расч – расчетная снеговая нагрузка (смотрим по карте, уточняем непосредственно по собственному региону);

µ — показатель, учитывающий уклон крыши.

Читать еще:  Какие бывают кровельные ленты и как их используют?

Значение уклона крыши берут зависимо от следующих показателей:

  • При наклоне скатов менее чем на 25 градусов – единица;
  • Наклон от 25 до шестидесяти градусов – показатель 0,7;
  • При уклонах скатов более чем на 60 градусов, этот показатель не принимается во внимание вообще.

Другими словами, имея эти данные довольно просто смастерить расчеты. К примеру, для района Нижнего Новгорода расчетная снеговая нагрузка имеет показатель 240 кг, дом проектируется со скатами под угол в 30 градусов, значит, подсчет имеет следующий вид — 240?0,7=168 кг/м?. После этого можно выбрать подходящие детали конструкции стропил кровли.

Плоские типы крыш

Аналогичные типы конструкций крыши не приемлемы для регионов с большим числом осадков когда на улице холодно, так на подобной поверхности будут скапливаться огромные объемы снега. Результатом будет излишнее давление снега на конструкцию. В регионах с тёплым климатом, кровли аналогичного типа должны содержать прочностный запас, а еще сплошную обрешетку. Необходимым требованием считается монтаж подогрева карнизов, для убирания осадков со свесов через системы водостока.

Совет
Уклон плоскостей скатов в сторону водосточных воронок при таких ситуациях должен превосходить показатель в 2 градуса, что обеспечит настоящий слив осадков.

Проектируя строительство гаражей, хозпостроек или альтанок с плоским накрытием, руководствуются аналогичными правилами и расчетами нагрузок снега, как и для обыкновенных щипцовых (или более) видов крыш. Но для плоских конструкций кровли на подобных постройках разумнее выбрать стропильные системы с более толстых материалов, а обрешетку устанавливать непрерывный.

Пример расчета снеговой нагрузки для г. Бровары Киевской области

Пример 1, имеем срок эксплуатации 60 лет и угол наклона двухскатной кровли 30°

Пример 2. Имеем отдельностоящий фундамент под какое-то оборудование под открытым небом. Срок эксплуатации 50 лет. Угла наклона кровли соответственно нет. На него действует снеговая нагрузка. Определяем точно таким же способом.

Ветер и распределение снега на двух скатах

В тех регионах, где средняя скорость ветра все три зимних месяца превышает 4 м/сек, на пологих крышах и с уклоном от 7 до 12 градусов снег частично сносится и здесь его нормативное количество следует слегка уменьшить, умножив на 0,85. В остальных случаях он должен быть равен единице, либо его можно не использовать, что вполне логично.

В таком случае ваша формулу теперь будет иметь такой вид:

  • расчет на прочность Qр.cн = q×µ×c;
  • расчет на прогиб Qн.cн = 0,7q×µ×c.

Накопление снега на крыше также напрямую зависит от ветра. Значение имеет форма крыши, как она расположена относительно преобладающих ветров и какой угол наклона ее скатов (не в плане того, как легко съезжает снег, а в плане того, легко ли ветру его сносит).

Из-за всего этого снега на крыше может быть как меньше, чем на плоской поверхности земли, так и больше. Плюс на обоих скатах одной крыши может быть абсолютно разная высота снежной шапки.

Поясним подробнее последнее утверждение. Например такое нередкое явление, как метель, постоянно переносит снежинки на подветренных сторону. И этому препятствует конек крыши, который, задерживая ветер, уменьшает скорость движения снежных потоков и снежинки оседают больше на одном скате, чем на другом.

Получается, что с одной стороны крыши снега может лежать меньше, чем в норме, а с другой – намного больше. И это тоже нужно учитывать, ведь получается, что в таком случае на одном из скатов собирается почти вдвое больше снега, чем на земле!

Для расчета такой снеговой нагрузки применяется такая формула: для двускатных крыш с углом наклона 20 градусов, но меньше 30, процент накопления снега будет равен 75% с наветренной стороны и 125% – с подветренной. Этот процент высчитывается от количества снежного покрова, который лежит на плоской земле. Значение всех этих коэффициентов указано в нормативном документе СНиР 2.01.07-85.

Читать еще:  Как установить аэратор на мягкую кровлю

И, если вы определили, что ветер в вашем регионе будет создавать ощутимую разницу снежного покроя на разных скатах, то с подветренной стороны нужно будет устроить спаренные стропил:

Если же у вас вообще нет данных по розе ветров местности, или они не точны, тогда отдайте предпочтение максимальной нагрузке, чтобы подстраховаться – так, как-будто оба ската вашей крыши находятся с подветренной стороны и на них всегда будет больше снега, чем на земле.

Так что происходит потом со снеговым мешком с подветренной стороны? Он постепенно сползает и давит уже на свес кровли, пытаясь его сломать. Вот почему по правилам свес кровли должен быть равен укреплен, в зависимости от кровельного его покрытия.

К слову, если ваша крыша еще и имеет перепад высот, вам будет полезно посмотреть этот видео-урок:

Правильность расчета прежде всего

Тщательно рассчитывайте нагрузку снега на площадь плоской крыши. Для этого нужно опираться на предельные состояния. Когда различные силы способны привести к необратимому изменению структуры кровли. Необходимо не допустить уменьшение прочности ниже допустимых значений, и желательно учитывать присутствие запаса надежности. Не делайте прочность кровли впритык к нормативам, поскольку это, может, обернуться неприятными последствиями.

Состояние крыши характеризуется различными категориями. Например, конструкция пребывает в состоянии разрушения, или же покрытие крыши значительно деформировано, и скоро начнет разрушаться.

Расчет необходимо осуществлять на основе обоих возможных состояний. Но рекомендуем использовать оптимальное решение для достижения результата. Без чрезмерного вложения средств на дорогие строительные материалы и человеческий труд. В ситуации с плоскими крышами применяется поправочный коэффициент на уклон в значении – 1, что считается максимально возможной нагрузкой.

На основе данных из таблицы, предложенной СНиП, общая масса снега, согласно нормативному значению, должна умножаться на площадь, покрытую кровлей. В итоге уровень воздействия, может, составлять десятки тонн. Из-за этого на территории РФ такая конструкции крыши не особо прижилась. Ведь известно, что почти вся Россия располагается в климатических зонах с большим количеством снеговых осадков. В большинстве районов они длятся почти круглый год.

Правильное применение информации об уровне снеговой нагрузки в процессе создания проекта кровли возможно лишь с учетом наличия всей необходимой информации. Рассчитанный коэффициент необходимо правильно переложить на проект кровли, что в особенности касается ее стропильного участка. Хотя мауэрлат не зависит от снежного давления, и укладывается на стены, позволяет надежно распределить давление стропил на их поверхность.

Самые важные моменты этого этапа необходимо учитывать.

  1. Рекомендуется использовать мауэрлат на основе бруса, обладающего квадратным сечением.
  2. Монтирование необходимо осуществлять с отступом от несущей стены на 3–5 см. В итоге мауэрлат окажется короче, чем стена примерно на 10 см.
  3. Если мауэрлат укладывается на тонкую стену, необходимо обеспечить ее перекрытие примерно на 4–5 см. В таком случае материал должен быть толще стены примерно на 10 см. За счет этого брус удачно распределит нагрузку, созданную стропильной системой, и не допустит деформации или разрушения краев стены.

В процессе планирования кровельного покрытия необходимо учитывать все воздействующие на него факторы. Если расчеты будут верны и правильно реализованы путем монтирования, тогда крыша и все строение смогут радовать владельцев надежностью в течение длительного времени.

О том, как убрать снег с крыши, смотрите в видео ниже.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector