Самостоятельный расчет снеговой нагрузки на кровлю

Влияние снега на крышу

Наблюдая за падением снежинок, трудно поверить, что они имеют вес. Пушистые кристаллики, казалось бы, сотканы из самого воздуха. А между тем, накрывая поверхность земли много сантиметровым слоем, снежный покров может достигать очень значительной массы. И при критических снегопадах она даже исчисляется тоннами.

Такой избыток снега на крыше здания создает нешуточное давление. И если стропильная система сделана без учета этого фактора, то она может не выдержать и обрушиться. Авария также может произойти, если перекрытия сильно ослабели с течением продолжительного времени. То есть сама постройка очень старая.

Причем проблема заключается в том, снежный покров никогда не бывает статичным. Он сползает по скату и накапливается на свесях. А больше всего при обильном снегопаде могут пострадать кровли нестандартных конфигураций. К тому же снег попадает в водостоки и его большое количество может обрушить их.

Обледенение водостоковИсточник elets-adm.ru

Любой грамотный застройщик при планировании дома обязательно поинтересуется средним выпадением зимних осадков у себя в регионе. Для этого достаточно найти в интернете сайт Минстроя и посмотреть на нем интерактивную карту. Вся территория страны разбита на районы с указанием средней снеговой нагрузки на 1 м2 в килограммах.

А главным официальным документом, где прописаны все нормы, является Свод Правил (СП) 20.13330. Нужный регламент находится в главе «Нагрузки и воздействия». Существует две редакции данного документа. А руководствоваться нужно вариантом, опубликованным в 2016 году. Поскольку форма от 2011 года уже устарела.

Можно посмотреть снеговую нагрузку по СНиП 2.01.07-85. Но этот формуляр не переделывали с 1985 года и все нормы там уже не действительны. А самым разумным решением будет обратится в районную строительную компанию. В местной организации предоставят самые точные и свежие данные.

Определение массы снега и нагрузки по СНиП

Чтобы пресечь разрушение кровельных конструкций крыши, при ее проектировании осуществляются расчеты нагрузки от зимних осадков.

  1. Удельный вес обычного снега равен 100 кг/м ³.
  2. Если он мокрый, то его плотность достигает 280 кг/м³.
  3. Масса слежавшегося наста достигает 500 кг/м³.
  4. Кубический метр льда весит 916 кг.

Зная, сколько весит снег, можно спроектировать несущие конструкции крыши, которые его выдержат.

Особенности определения нагрузки от снеговых масс

Расчет несущей конструкции кровли производится при помощи способа выявления предельных состояний:

  1. Первое из них возникает, если из-за нагрузок была потеряна несущая способность сооружения, и оно разрушается. Расчет конструкции при этом производится на максимум возможных воздействий.

Результат неправильного расчета нагрузки от снега — крыша обвалилась от его тяжести.

Данное положение описывается формулой Q≤R. Это значит, что напряжения, появляющиеся в сооружении от нагрузок, не должны быть больше максимально допускаемых.

  1. 22222Второй вид предельного состояния появляется от слишком сильных деформаций при статической либо динамической нагрузке. Сооружение недопустимо прогибается, сочленяющие узлы в нем могут раскрываться. Крыша не приходит в негодность полностью, но требует ремонта.

Стропильная система выдержала снеговую массу, но покрытие придется ремонтировать.

Данное положение описывает формула F≤Fн. Это означает, что возникающее при нагрузке прогибание сооружения не должно быть выше допустимых значений.

Для нагрузок от зимних осадков каркас кровли рассчитывается по первой категории предельных состояний. Тут учитывается вся масса снега Q. Это значение называется расчетной нагрузкой и обозначается как Qр.н.

Для вычислений по второй категории предельных состояний снеговая масса берется с понижающим коэффициентом 0,7. Иными словами — расчет производится при нагрузке составляющей 0,7∙Q. Этот показатель указывается как Qр.н.н. (расчетное значение по норме нагрузки).

Влияние угла уклона кровли на вычисления

Влияние розы ветров на снеговую шапку — на подветренном скате кровли она гораздо больше.

Исходя из наклона кровли и ветровой нагрузки, снега на ней бывает больше либо меньше, чем на горизонтальной поверхности грунта. При буранах, метелях его частички уносятся воздушными потоками на подветренную сторону, где и оседают.

Таблицу и карту для расчета можно найти в этом своде правил.

Повышение и понижение снеговой нагрузки на кровлю, на которую влияют роза ветров и уклон скатов, учитывает коэффициент µ. СНиП №2.01.07/85 определяет такие его величины:

  • если угол наклона кровли равен меньше 25˚, то данная величина составляет 1;
  • когда уклон равен 25–60˚, то берется параметр 0,7;
  • при наклоне скатов больше 60 градусов коэффициент не используется.

Как производятся вычисления

Толщина снежного слоя определяется над горизонтальной поверхностью земли. Затем эта величина перемножается на коэффициент 1,5.

Для учета по районам России используется таблица из СП №20.13330/2011. В ней указывается нормативная масса слоя снега над горизонтальной поверхностью почвы:

Снеговой район РФ 1 2 3 4 5 6 7 8
Q, кг/м² (кПа) 80 (0,8) 120 (1,2) 180 (1,8) 240 (2,4) 320

(3,2)

400

(4)

480 (4,8) 560

(5,6)

Также применяется специальная карта из того же свода правил, указывающая снеговые районы РФ:

Карта снеговых районов России.

По ней видно, что, например, в Московской области масса снежного покрова составляет 126/180 кг/м².

Чем уклон скатов крыши больше, тем меньше на ней лежит снега, так как он сходит с нее под собственной тяжестью. При параметре более 60˚ снег на кровле вообще не задерживается. То есть µ=0.

На крутой крыше снега практически не остается, он сползает с нее.

Для промежуточных величин наклона крыши коэффициент определяется способом усреднения. Например:

  • для скатов, наклоненных под углом в 50˚, коэффициент µ составляет 0,33;
  • для 45˚ — 0,5;
  • для 40˚ — 0,66.

Нужные для выбора сечения и шага монтажа стропил, расчетная и нормативная нагрузки от массы снега, вычисляются при умножении полной нагрузки от его веса на коэффициент µ:

  1. Qр.н.=Q∙µ — для первой категории предельных состояний;
  2. Qр.н.н.=(0,7∙Q)∙µ — для второйгруппы.

При расчетах в первом случае полная снеговая нагрузка ищется в таблице из СП №20.13330/2011. При вычислениях во втором случае табличная величина массы снежного слоя перемножается на 0,7. Можно этого и не делать, а определить нагрузку по карте из свода правил, учитывающей типы местности.

Крепим снегозадержатели на профнастил

Использовать для этой цели необходимо только те саморезы, которые оснащены специальными уплотняющими резиновыми прокладками и способны сохранить целостность покрытия, защитив при этом отверстия от атмосферных осадков и протекания:

А вот поликарбонатные снегозадержатели хороши тем, что при желании вы можете монтировать их сквозь кровельное покрытие:

Либо вовсе без проделывания отверстий, или же в комбинированном варианте:

Чтобы закрепить барьеры на поверхности крыши, сначала вам нужно будет прикрутить специальные уголки. Они необходимы для того, чтобы усилить конструкцию и поддержать ее стороны:

Крепление снегозадержателей лучше производить в процессе монтажа самой кровли из профнастила, чтобы не нарушить гидроизоляцию.

Расчет деревянных элементов покрытия: обрешетки и стропильной ноги

1. Расчет несущих элементов покрытия

Стропильные ноги рассчитывают как свободно лежащие балки на двух опорах с наклонной осью. Нагрузка на стропильную ногу собирается с грузовой площади, ширина которой равна расстоянию между стропильными ногами. Расчетная временная нагрузка q должна быть расположена на две составляющие: нормальную к оси стропильной ноги и параллельно к этой оси.

2.1.1. Расчет обрешетки

Принимаем обрешетку из досок сечением 50´50 мм (r = 5,0 кН/м), уложенных с шагом 250 мм. Древесина — сосна. Шаг стропил 0,9 м. Уклон кровли 35 0 .

Расчет обрешетки под кровлю ведется по двум вариантам загружения:

а) Собственный вес кровли и снег (расчет на прочность и прогиб).

б) Собственный вес кровли и сосредоточенный груз.

1.Принимаем бруски 2-го сорта с расчетным сопротивлением Ru=13 МПа и модулем упругости Е=1´10 4 МПа.

2.Условия эксплуатации Б2 (в нормальной зоне), mв=1; mн=1,2 для монтажной нагрузки при изгибе.

4.Плотность древесины r=500 кг/м 3 .

5.Коэффициент надежности по нагрузке от веса оцинкованной стали gf=1,05; от веса брусков gf=1,1.

6.Нормативный вес снегового покрова на 1м 2 горизонтальной проекции поверхности земли S=2400 Н/м 2 .

Расчетная схема обрешетки
Сбор нагрузки на 1м.п. обрешетки, кН/м

где S — нормативное значение веса снегового покрова на 1 м 2 горизонтальной

поверхности земли, принимаемое по табл. 4 , для IV снегового рай-

m — коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к

снеговой нагрузке на покрытие, принимаемый по п. 5.3 – 5.6 .

При загружении балки равномерно распределенной нагрузкой от собственного веса и снега наибольший изгибающий момент равен:

При углах наклона кровли a³10° учитывают, что собственный вес кровли и обрешетки равномерно распределен по поверхности (скату) крыши, а снег — по ее горизонтальной проекции :

Mx = M cos a = 0.076 cos 29 0 = 0.066 кН´м

My= M sin a = 0.076 sin 29 0 = 0.036 кН´м

Прочность брусков обрешетки проверяют с учетом косого изгиба по формуле:

где Mx и My — составляющие расчетного изгибающего момента относительно главных осей X и Y.

Ry=13 МПа — расчетное сопротивление древесины изгибу.

gn=0,95 — коэффициент надежности по назначению.

Момент инерции бруска определяем по формуле:

Прогиб в плоскости, перпендикулярной скату:

Прогиб в плоскости, параллельной скату:

где Е=10 10 Па — модуль упругости древесины вдоль волокон.

Проверка прогиба:

где

При загружении балки собственным весом и сосредоточенным грузом наибольший момент в пролете равен:

Проверка прочности нормальных сечений:

где Ry=13 МПа — расчетное сопротивление древесины изгибу.

gn=0,95 — коэффициент надежности по назначению.

Условия по первому и второму сочетаниям выполняются, следовательно принимаем обрешетку сечением b´h=0,05´0,05 с шагом 250 мм.

2.1.2. Расчет стропильных ног

Рассчитаем наслонные стропила из брусьев с однорядным расположением промежуточных опор под кровлю из оцинк. кр. железо. Основанием кровли служит обрешетка из брусков сечением 50


=0,25 м

=1,0 м

Район строительства – г. Вологда.

Расчетная схема стропильной ноги

Бруски обрешетки размещены по стропильным ногам, которые нижними

концами опираются на мауэрлаты (100

Производим сбор нагрузок на 1 м 2 наклонной поверхности покрытия, данные заносим в таблицу 2.2.

Таблица 2.2Сбор нагрузки на 1м.п. стропильной ноги, кН/м

где S — нормативное значение веса снегового покрова на 1 м 2 горизонтальной поверхности земли, принимаемое по табл. СНиП 4 , для IV снегового района S = 2,4 кПа;

m — коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие, принимаемый по п. 5.3 – 5.6 .

Производим статический расчет стропильной ноги как двухпролетной балки, нагруженной равномерно распределенной нагрузкой. Опасным сечением стропильной ноги является сечение на средней опоре.

Изгибающий момент в этом сечении:

Вертикальное давление в точке С, равное правой опорной реакции двухпролетной балки составляет:

При симметричной нагрузке обоих скатов вертикальное давление в точке С удваивается:

Раскладывая это давление по направлению стропильных ног, находим сжимающее усилие в верхней части стропильной ноги:

Растягивающее усилие в ригеле равно горизонтальной проекции усилия N.

Проверяем сечение стропильной ноги.

Из условия прочности при изгибе определяем требуемый момент инерции, вводя коэффициент 1,3 для возможности восприятия сечением продольной силы и момента.

Сечение Æ16см удовлетворяет требованиям. Wx=409,6 см 3 , Jx=3276,8 см 4 . Производим проверку сечения на сжатие с изгибом:

Чем опасны снеговые нагрузки

Высокие снеговые нагрузки опасны по нескольким позициям:

  • Создание чрезмерного давления на стропильную систему, вызывающего прогиб, провисание покрытия или разрушение несущих элементов крыши.
  • Появление дополнительной нагрузки на стены дома, а через них – на фундамент.
  • Большой вес снега опасен при внезапном сходе сугробов с крыши, так как могут пострадать оказавшиеся внизу люди, автомобили или иное имущество.

Кроме того, большое количество снега при повышении температуры начинает подтаивать, образуя на поверхности кровли слой льда. Он плотный и тяжелый, хорошо удерживается на поверхности, постепенно увеличивая свою толщину. Во время оттепелей этот лед скатывается вниз и причиняет сильный ущерб всем предметам, на которые упадет. Необходимо помнить, что относительно тонкий слой льда в 5 см на поверхности ската площадью 20 м2 весит около тонны.

Расчет снеговой нагрузки на плоскую кровлю показывает величину воздействия снега на горизонтальную плоскость. Угол наклона скатов учитывается специальными коэффициентами. Считается, что при наклоне более 75° снеговая нагрузка отсутствует, хотя на практике случается налипание мокрого снега и на вертикальные плоскости. В этом таится еще одна опасность, когда конструкции дома оказываются неподготовленными для приема значительного давления.


Опасный для жизни неконтролируемый сход снега Источник www.staffaltay.ru

Что это такое?

В нашей стране в зимнюю пору опасность представляют не только холода и пронизывающие ветры. Серьезный риск может быть связан со снеговой нагрузкой. Так называют фактор, оказывающий прямое воздействие на срок службы и надежность эксплуатации различных построек. Даже если зима сухая, давление от снега на кровлю и несущие конструкции может быть очень значительно; при увлажнении сила давления существенно нарастает.

Снеговая нагрузка позволяет четко рассчитывать:

  • кровлю;

  • стропила;

  • несущие стены;

  • фундамент здания.

Может возникнуть вопрос — что будет, если все же проигнорировать нормативную в СП по регионам или расчетную нагрузку от снежной массы. На первый взгляд, без таких нормативных актов строительство и ремонт зданий проводились веками и даже тысячелетиями. Однако надо учитывать, что именно невозможность точного расчета сильно вредила людям, и глупо отказываться от такого преимущества, которое есть у современных строителей и планировщиков. Рассчитывая несущие конструкции здания, все специалисты исходят из так называемого метода предельных состояний. В разряд этих состояний относят все события, когда кровельные элементы и другие части перестают исполнять свои функции (не могут сопротивляться новым воздействиям либо исчерпывают необходимый запас прочности).

Если он исчерпан, то здание практически немедленно складывается, обрушивается. Но даже если этого не произойдет, то эксплуатировать постройку дальше будет невозможно. Потребуется демонтаж поврежденных или изношенных конструкций. Понадобится строго полная замена всех кровельных материалов, не исключая металлочерепицы и профнастила. Также стоит отметить, что иногда под влиянием воздействующих на крышу сил образуются статические или динамические деформации, которые не разрушают конструкцию, однако, делают ее непригодной для использования.

В норме — и это четко прописывается и в ГОСТ, и в стандартах других стран — снеговая нагрузка рассчитывается по первому состоянию. Это позволяет подойти к проблеме максимально серьезно. Необходимо понимать, что подобная нагрузка на уровне кровли обычно больше, чем у земли. Это связано с доминирующим направлением ветра и уклоном кровли. На отдельных участках снежинки концентрируются в большей степени, чем на иных местах.

Значение снегового воздействия на 1 кв. м. кровельной поверхности составляет по районам (в Паскалях):

  • 1 — 500;

  • 2 — 1000;

  • 3 — 1500;

  • 4 — 2000;

  • 5 — 2500;

  • 6 — 3000;

  • 7 — 3500;

  • 8 — 4500.

Вот несколько примеров городов из каждого района с определенной нагрузкой по снегу:

  • 1-й Астрахань, Благовещенск;
  • 2-й Владивосток, Волгоград, Иркутск;
  • 3-й Великий Новгород, Брянск, Белгород, Владимир, Воронеж, Екатеринбург;
  • 4-й Архангельск, Барнаул, Иваново, Златоуст, Казань, Кемерово
  • 5-й Киров, Магадан, Мурманск, Набережные Челны, Новый Уренгой, Пермь;
  • 6-й вне густонаселенных мест;
  • 7-й Петропавловск-Камчатский;
  • 8-й вне густонаселенных мест.

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.

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:

https://youtube.com/watch?v=wyrVPdi3gfU

Стропильная система и обрешетка крыши в разрезе нагрузок

В данном пункте рассмотрена очередная составляющая постоянных нагрузок — вес стропильной системы и обрешетки. И прежде чем приступать к раскрытию вопроса, следует выделить основные элементы стропильной системы крыши:

1) Стропильная нога — важная часть стропильной системы на которой крепится обрешетка. Сечение стропильной ноги зависит того из чего она изготовлена, веса обрешетки и кровельного материала, а так же возможных снеговых и ветровых нагрузок.
2) Коньковый прогон — это формирующий верхнюю часть крыши брус, на который упираются стропильные ноги.
3) Стойка — это опирающиеся на лежни столбики, которые удерживают коньковый прогон.
4) Подкос — диагональный конструкционный элемент, предназначенный для соединения стропил и передачи от них напряжений сжатия.
5) Лежень — горизонтально расположенное бревно (брус), подложенное под основные элементы стропильной системы.
6) Мауэрлат — элемент из бруса (бревна), уложенный сверху в тех частях наружной стены, где происходит опирание стропил.
7) Обрешетка — решетчатая конструкция поверх стропил, усиливающая пространственную структуру крыши и являющаяся основанием для крепления кровельного материала.

Раскрывая вопрос нагрузок от кровли в разрезе стропильной системы особое внимание стоит уделить подбору сечения, шага стропил и обрешетки. С задачей определения оптимальных параметров стропильных ног справится простая в использовании программа «Стропила 1.0.1.»

Поэтому далее более детально будет рассмотрена тема обрешетки крыши.

Чтобы определить требуемый вид и шаг обрешетки, необходимо заранее определиться с видом кровельного покрытия:

  • Обрешетку для металлочерепицы монтируют из брусков 40 (50) × 50 мм или 60 × 60 мм, которые укладываются на определенном расстоянии друг от друга. Обычно шаг обрешетки составляет 35 — 40 см (зависит от длины волны).
  • Для битумной черепицы или рулонного кровельного материала делается сплошной настил из досок, влагостойкой фанеры или влагостойкой ориентированно-стружечной плиты (ОСП, OSB).
  • Под кровли из крупноразмерного асбесто-цементного шифера шаг обрешетки подбирается так, чтобы под каждым листом оказалось как минимум три решетины (обычно шаг обрешетки составляет 60 см).
  • Под волнистые битумные листы (ондулин) шаг обрешетки выбирается в зависимости от уклона: 45 см для уклонов от 1 : 6 до 1 : 4, 60 см для уклонов более 1 : 4, сплошная обрешетка для уклонов менее 1 : 6.
  • Под кровли из малоразмерных штучных элементов (керамическая черепица) шаг обрешетки принимается таким, чтобы каждая черепица ложилась на две решетины.

Рекомендуемая толщина сплошного настила обрешетки: 

Шаг стропил, мм Толщина фанеры, мм Толщина OSB, мм Толщина досок, мм
600 12 12 20
900 18 18 23
1200 21 21 30
1500 27 27 37

Вес деревянной конструкции стропильной системы рассчитывается исходя из выбранного материала и его объема. Для элементов из хвойных пород дерева объемный вес 1 м³ принимается равным 500 — 550 кг ⁄ м³. Объемный вес фанеры или OSB (ОСП) ≈ 600 — 650 кг ⁄ м³.

Стропильная часть кровли

Нагрузки на м квадратный выяснили, теперь нам необходимо рассчитать стропильную часть. Важнейшим элементом стропильной системы является мауэрлат. Это балка, которая устанавливается на верхний край стены и служит для равномерного перераспределения весовой нагрузки крыши на стены дома. Расчетных значений здесь нет, но есть определенные правила.

Во-первых, наиболее предпочтителен брус квадратного сечения.

Во-вторых, устанавливается он с таким расчетом, чтобы до углов несущей стены по ширине осталось не менее 3 см (лучше 5). Иначе говоря, при толщине верней части стены в 40 см ширина мауэрлата составит 30 см.

Схема нормативных снеговых нагрузок и коэффициента m. Другие значения коэффициента m приведены в СНиП 2.01.07-85.

В-третьих, при тонкой стене (например, из монолитного армированного бетона), мауэрлат устанавливается с перекрытием 3-5 см, например, при толщине стены в 10 см, ширина мауэрлата будет 20 см.

Делается это для того, чтобы при перераспределении нагрузок не повреждались края стены, наиболее подверженные разрушению. Расчет стропил лучше производить при помощи программ, которые доступны в интернете, в том числе для расчета он-лайн. Главное правило тут – точно и аккуратно внести все данные, убедится, что учтены все конструктивные элементы.

Обратим внимание, что не все программы такого рода учитывают в итогах прогиб. Прогиб – это свойство стропил прогибаться на определенную величину в мм, при нагрузках, и чем длиннее балка, тем больше прогиб. Если в программе такой опции нет, можно в любом справочнике материалов найти рассчитанную для вас балку, и уточнить какой прогиб на погонный м она имеет

Если в программе такой опции нет, можно в любом справочнике материалов найти рассчитанную для вас балку, и уточнить какой прогиб на погонный м она имеет.

Поправочный коэффициент простой, при прогибе больше допустимого (10-15 мм) необходимо увеличить сечение балки на 20%. То есть балку 50х200 мм, рассчитанную программой заменяем на 50х240 мм.

Расчёт нагрузки на стропила двускатной крыши

Для постройки наклонной кровли необходим несущий прочный каркас, к которому будут крепиться все остальные элементы. При разработке проекта выполняется расчёт требуемой длины и площади поперечного сечения стропильного бруса и других частей стропильной системы, на которые будут действовать переменная и постоянная нагрузки.


Для расчёта системы нужно учитывать особенности местного климата

Нагрузки, которые действуют постоянно:

  • масса всех элементов конструкции крыши, таких, как кровельный материал, обрешётка, гидроизоляция, теплоизоляция, внутренняя обшивка чердака или мансарды;
  • масса оборудования и различных предметов, которые крепятся стропилам внутри чердака или мансарды.

Переменные нагрузки:

  • нагрузка, создаваемая ветром и выпавшими осадками;
  • масса работника, который выполняет ремонт или очистку.

К переменным нагрузкам также относятся сейсмическая нагрузка и другие виды особых нагрузок, которые предъявляют дополнительные требования к конструкции кровли.


От ветровой нагрузки зависит угол наклона ската

В большинстве областей Российской Федерации остро стоит проблема снеговой нагрузки — стропильная система должна воспринимать выпавшую массу снега без деформации конструкции (требование наиболее актуально к односкатным крышам). При уменьшении угла наклона крыши снеговая нагрузка возрастает. Обустройство односкатной крыши с близким к нулевому углом наклона требует установку стропил, имеющих большую площадь поперечного сечения, с маленьким шагом. Также постоянно потребуется выполнять её очистку. Это относится и к крышам с углом наклона до 25о.

Снеговая нагрузка рассчитывается по формуле: S = Sg × µ, где:

  • Sg — масса снегового покрова на плоской горизонтальной поверхности размером 1 м2. Значение определяется согласно таблицам в СНиП «Стропильные системы» исходя из требуемой местности, в которой ведётся строительство;
  • µ — коэффициент, учитывающий угол наклона ската кровли.

При угле наклона до 250 значение коэффициента составляет 1,0, от 25о до 60о — 0,7, свыше 60о — значение снеговых нагрузок в расчётах не участвует.


Количество осадков влияет на расчёт крыши

Ветровая нагрузка рассчитывается по формуле: W = Wo × k, где:

  • Wo — величина ветровой нагрузки, определяемая согласно табличным значениям, учитывая характер местности, где ведётся строительство;
  • k — коэффициент, который учитывает высоту постройки и характер местности.

При высоте постройки, равной 5 м, значение коэффициентов составляет kА=0,75 и kБ=0,85, 10 м — kА=1 и kБ=0,65, 20 м — kА=1,25 и kБ=0,85.

Выводы и сводная таблица снеговой нагрузки для областей Украины

Как видно из примера мы имеем разное значение снеговой нагрузки, в зависимости от назначения строения. Это необходимо учитывать в проектировании. Если Вы сомневаетесь, лучше взять чуть-чуть больше снеговой нагрузки и проверить несущую способность конструкций, потом взять чуть-чуть меньше снеговой нагрузки и произвести аналогичную проверку. В рабочий вариант принять по худшему варианту. Метод постоянных проверок разных значений в проектировании хорош подачей наглядного материала как работают те или иные конструкции под разными нагрузками.

Ниже приведем таблицу сводных нагрузок по областям Украины. В таблице указано значение S0 для области. Это максимальное значение в этой области. Зачастую в других городах оно чуть-чуть меньше. Используется для ориентировочной оценки снегового давления. Однако, настоятельно рекомендуем не лениться и находить свое значение S0 по приложению «Е» ДБН :2006.

Область Максимальная снеговая нагрузка, кг/м2 Максимальная снеговая нагрузка, Па
АР Крым 100 1000
Винницкая 139 1390
Волынская 124 1240
Днепропетровская 139 1390
Донецкая 150 1500
Житомирская 146 1460
Закарпатская 149 1490
Запорожская 111 1110
Ивано-Франковская 153 1530
Киевская 160 1600
Кировоградская 132 1320
Луганская 147 1470
Львовская 150 1500
Николаевская 120 1200
Одесская 117 1170
Полтавская 160 1600
Ровенская 132 1320
Сумская 179 1790
Тернопольская 139 1390
Харьковская 160 1600
Херсонская 84 840
Хмельницкая 137 1370
Черкасская 156 1560
Черновицкая 132 1320
Черниговская 172 1720

Для справки:

Скачать ДБН :2006 «Навантаження і впливи. Норми проектування».

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Корреспондент-строитель
Добавить комментарий

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

Adblock
detector