Расчет снеговой нагрузки на кровлю – как рассчитать

Содержание

  • 1 Зачем считать снеговую нагрузку
  • 2 Как рассчитать нагрузку
  • 3 Зависимость нагрузок от формы поверхности
    • 3.1 Скатные крыши
    • 3.2 Вальмовые конструкции
    • 3.3 Свода
    • 3.4 Стрельчатые кровли
    • 3.5 Другие профили
    • 3.6 Плоские кровли
  • 4 На что влияет снеговая нагрузка
  • 5 Зимние советы

Делая первые наброски будущего дома, обычно начинают с определения места строительства, взаимного расположения и размеров внутренних помещений. Затем мечту в проекте окружают надежными стенами, прочно ставят на фундамент и накрывают крышей. Каждый этап сопровождается вычислениями прочности. Недостаточная прочность конструкций недопустима в принципе, лишняя прочность многократно увеличит ненужные расходы. Как может повлиять белый и пушистый снег на расчет прочности, судите сами – в зависимости от региона в нашей большой стране вес этой кристаллизованной воды может достигать от 56 до 560 кг на каждый квадратный метр горизонтальной плоскости. Для сравнения – удельный вес кровельных материалов составляет 2,5-50 кг/м2. Достаточно убедительно для того, чтобы сначала произвести расчет снеговой нагрузки на кровлю, а уже потом приступать к расчету стропильной конструкции. С учетом ветровых нагрузок, также зависят от региона, вероятно внесение изменений в первоначальные замыслы внешнего вида дома.

Как рассчитать нагрузку

Первое, что нужно – актуализирована карта 1* «Районирование территории Российской Федерации по весу снегового покрова», которая публикуется в разделе 5 «Снеговые нагрузки» Строительных Норм и Правил 2.01.07-85. Пользоваться лучше именно актуализированным изданием, поскольку границы климатических регионов могут меняться. Для примера по состоянию на сентябрь 2017 года районирования на карте было таким:

Розрахунок снігового навантаження на покрівлю – як розрахувати

Узнав свой район, обратимся к актуальной таблице №4 этого же раздела за точным значением, принимаемых при проектировании. Расчет нагрузки привычнее производить со значениями, выраженными не в килопаскалях, а в килограммах. Приведем их для каждого из районов:

Районкг/м2

I 80 II 120 III 180 IV 240 V 320 VI 400 VII 480 VIII 560

Самое время уточнить угол наклона кровли, ведь в таблице значения веса снежного покрова данные для горизонтальной плоскости. Если не брать во внимание специфические для крыш условия, снеговая нагрузка на кровлю в расчете на один квадратный метр поверхности должна уменьшиться в соответствии со значением косинуса угла наклона ската.

Зависимость нагрузок от формы поверхности

Когда ветер метет снег по неровной поверхности, в одних местах появляются сугробы, в других покров может полностью отсутствовать. Расчет нагрузки для крыш должен учитывать коэффициент, который зависит от ее профиля.

Скатные крыши

При пересчете для односкатных и двускатных крыш применяют фиксированные значения коэффициента. Для таких кровельных профилей считается, что снег не лежит при наклоне более 60 градусов. Угол меньше 25 градусов приведет к необходимости принять в расчет коэффициент равный 1. Для промежуточных значений наклона крыши подсчет снеговой нагрузки проводят с применением коэффициента 0,7 до районного значения.

Расчетные значения нужно изменить, если двускатная крыша предусматривает в конструкции стропильной системы применения подкосов. Установленный в средней части стропила подкос позволит уменьшить коэффициент в нижней кровли на 0,75 и одновременно приведет к увеличению принимается для расчета коэффициента в верхней части на 1,25. Если дополнительно установлен подкос еще и в верхней четверти ската, при расчете коэффициенты для каждой части кровли применяются с поправками по схеме 0,6х1,4х0,6 сверху вниз по длине стропила 0,25 L 0,25 L-0,5 L. Поправки вводятся из-за неравномерности распределения снежного покрова из-за воздействия ветра.

Вальмовые конструкции

При расчете нагрузки на сложные конструкции вальмовых крыш следует учитывать возможность дополнительно экстремального скопления снега в подветренных зонах. Простого расчетного значения коэффициента в данном случае нет, и следует принять значение коэффициента с запасом.

Своды

При проектировании сводчатых и схожих с ними по профилю крыш коэффициентом для районного значения будет косинус умноженный на 1,8 угла наклона касательной плоскости к поверхности свода в точке пересечения круга с радиальной линией, проведенной под углом 65 градусов от центра. Для наглядности формул cos(1,8*a) определение угла можно посмотреть на рисунке:

Розрахунок снігового навантаження на покрівлю – як розрахувати

Стрельчатые кровли

Для стрельчатых конструкций крыш применяют коэффициенты в зависимости от угла ?.

Розрахунок снігового навантаження на покрівлю – як розрахувати

При ? меньше 15 градусов используют метод, аналогичный двускатной кровли. При углах больше 15 градусов рассчитайте коэффициент по методу сводчатых конструкций.

Другие профили

Существуют особенности нормативного расчета коэффициентов и поправок для редко применяются в частном секторе скатных крыш с фонарями вдоль коньков, дежурствами пролетов крыш разного профиля. Подробно методы для каждого случая описаны в СНиП 2.01.07-85.

Плоские кровли

Отдельного внимания требует расчет снеговой нагрузки на плоскую кровлю. Такая конструкция для малоэтажных жилых домов на территории России не применяется именно из-за снеговых нагрузок. Объяснение простое – на таких крышах снег накапливается, при наличии парапета его выветривания замедляется, стока талых вод при углах 2-5 градусов затруднено. На двойном расстоянии от парапета коэффициент расчетной нагрузки при проектировании должен быть равен его двойной высоте, деленной на районный показатель веса снега в центнерах. Сооружение крыш с коэффициентом больше 3 запрещено.

На что влияет снеговая нагрузка

Кроме вполне понятного влияния на выбор кровельного материала покрытия по характеристикам механической прочности, вес снега в совокупности с ветровыми нагрузками, весом кровельного пирога, водосточной и вентиляционной систем, устройствами снегозадержания определяет выбор конструкции стропильной системы и сечение применяемых для этого материалов. Снеговые и ветровые нагрузки, в отличие от других, являются переменными. Под их влиянием происходит периодическое изменение величины прогиба материалов стропильной конструкции и обрешетки, а значит, значения этих факторов должны быть учтены при выборе материалов стропил, их сечения, шага установки, видов узлов креплений. Неправильно определены параметры приведут к расшатыванию мест соединений и потери прочности кровли.

Зимние советы

Чтобы систему водоотведения не снесло сползающим снегом, следует установить снегозадержатели на кровле. При этом в местах их установки давление на кровлю повысится из-за скопления снега. Возможное негативное воздействие на стропильную конструкцию, и не только на нее, можно снизить, убирая сугробы с кровли. Делать это удобнее сразу после окончания снегопада, так как плотность свежего снега 60, а мокрого до 950 кг/м3.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все о строительстве и ремонте!
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: