Как да се изчисли натоварването на снега и вятъра на покрива

При проектирането на покрив е необходимо да се вземат предвид натоварванията, действащи върху него - сняг и вятър. За да определите показателите за тези стойности, можете да се свържете със специална строителна организация, където инженерите ще ви помогнат при изчисленията. Но ако искате да направите всичко сами и не се съмнявате в силата си, тогава тук ще намерите необходимите формули с подробно описание на количествата, които ще са необходими при изчисляването. И така, за начало ще разберем какви са тези натоварвания и защо трябва да се вземат предвид.

Руският климат е много разнообразен. Важно е да се разбере, че промяната в температурата, налягането на вятъра, валежите и други физически и механични фактори ще повлияят на покрива на къща в строеж. Освен това степента на тяхното влияние ще зависи пряко от района на строителството. Всичко това ще окаже натиск не само върху оградата на покрива - покрива, но и върху носещите конструкции, като ребрата и щайгите. Трябва да се разбере, че къщата е единна структура. Според верижна реакция натоварването от покрива се прехвърля върху стените, а от тях - към основата. Затова е важно да се изчисли всичко до най-малките детайли.

Снежен товар

Снежната покривка, която се образува през зимата на покрива на къщата, упражнява определен натиск върху нея. На север района, толкова повече сняг. Изглежда, че рискът от сривове е по-висок, но трябва да бъдете по-внимателни, когато проектирате къща в район, където има периодична промяна на температурата, което може да причини топене на сняг и последващото му замръзване. Средното тегло на снега е 100 кг / м3, но във влажно състояние може да достигне 300 кг / м3. В такива случаи снежната маса може да причини деформация на рафтовата система, хидро и топлоизолация, което ще доведе до изтичане на покрива. Такива метеорологични условия ще повлияят на бързото и неравномерно спускане на сняг от покрива, което може да бъде опасно за хората.

Колкото по-голям е наклонът на покрива, толкова по-малко снежни отлагания върху него ще се забавят. Но ако вашият покрив има сложна форма, тогава на кръстовището на покрива, където се образуват вътрешни ъгли, може да се събира сняг, което ще допринесе за образуването на неравномерен товар. По-добре е да монтирате задържащи сняг в райони, където количеството на валежите е достатъчно голямо, така че снегът, събран близо до ръба на корниза, да не може да повреди дренажната система. Снегът може да се почиства независимо, но този процес не може да се нарече абсолютно безопасен.

За да се осигури безопасен поток от сняг и да се предотврати образуването на ледени буци, се използва кабелна отоплителна система. Може да се контролира автоматично или ръчно. Зависи от вашето желание и избор. Отоплителните елементи на такава система са разположени по целия ръб на покрива пред улука.

За Русия стойността на натоварването на снега ще зависи от района на строителството. За да определите колко снежна покривка ще има във вашия район, ще ви помогне специална карта.

Технологията за изчисляване на снежното натоварване: S = Sg * m, където Sg е изчислената стойност на теглото на снежната покривка на 1 m2 от хоризонталната повърхност на земята, взето според таблицата, а m е коефициентът на преход от теглото на снежната покривка на земята към снежния товар върху покривалото.

Прогнозното тегло на снежната покривка Sg се взема в зависимост от района на снега на Руската федерация.

Определяне на снежния товар

Снежна област	аз	II	III	IV	V	VI	VII	VIII
Тегло на снежната покривка Sg (kgf / m2)	80	120	180	240	320	400	480	560

Коефициентът m зависи от ъгъла на наклон на наклона на покрива, с ъглите на наклона на наклона на покрива:

• по-малко от 25 градуса m, равно на 1

• от 25 до 60 градуса, стойността на m се приема равна на 0,7 (приблизително, за всеки наклон собствена стойност)

• повече от 60 градуса, стойността на m при изчисляване на общото снежно натоварване не се взема предвид.

Натоварване на вятъра

Вятърът упражнява страничен натиск върху стените на къщата и покрива. Сблъсквайки се с пречка, въздушният поток се разпределя, слизайки към основата и нагоре в стрехите на покрива. Ако не изчислите налягането на вятъра, тогава покривът може просто да се прекъсне от ураганния вятър. Такова унищожаване не винаги може да бъде фиксирано чрез някакъв козметичен ремонт, често това води до необходимостта от подмяна на покрива. Важен показател при изчисляване на въздействието на вятъра взема предвид аеродинамичния коефициент. Зависи от ъгъла на покрива. Колкото по-стръмна е рампата, толкова по-голямо е натоварването и вятърът ще се опита да „събори” покрива. Ако ъгълът на вашия покрив е малък, тогава вятърът ще действа върху покрива като повдигаща сила, опитвайки се да го разкъса и да го отнесе. За да предотвратите това да се случи, трябва правилно да наблюдавате дизайна на покрива. Стабилността на рафтовата система зависи от осигуряването на пространствена твърдост, която се състои в правилната комбинация от скоби, скоби и диагонални връзки в нея, както и от тяхното твърдо закрепване един към друг. Освен това вятърът може да пренася предмети, които при сблъсък с покрива ще оставят механични повреди. За да избегнете това, трябва внимателно да изберете покрива и правилно да организирате щайгата за нейната инсталация.

Налягането на вятъра, както и теглото на снежната покривка, ще зависи от района на строителство. Зонирането може да се определи от картата по-долу.

Технология за изчисляване на вятъра

Коефициентът k, отчитайки промяната на налягането на вятъра с височина z, се определя от таблицата по-долу, в зависимост от вида на терена. Приемат се следните видове терени:

• А - открити брегове на моретата, езера и водохранилища, пустини, степи, лесостепи, тундра;

• Б - градски зони, гори и други райони, равномерно покрити с препятствия, високи над 10 м;

• В - градски зони със сгради с височина над 25 m.

Структура се счита за разположена в терен от този тип, ако този терен се поддържа от наветрената страна на конструкцията на разстояние 30h - с височина на сградата h до 60 m и 2 km. - на по-голяма височина.

Височина z, m	K коефициент за типове терени
≤ 5	0,75	0,50	0,40
10	1,00	0,65	0,40
20	1,25	0,85	0,55
40	1,50	1,10	0,80
60	1,70	1,30	1,00
80	1,85	1,45	1,15
100	2,00	1,60	1,25
150	2,25	1,90	1,55
200	2,45	2,10	1,80
250	2,65	2,30	2,00
300	2,75	2,50	2,20
350	2,75	2,75	2,35
≥ 480	2,75	2,75	2,75

Забележка: при определяне на натоварването на вятъра видовете терени могат да бъдат различни за различни проектни направления на вятъра.

Натоварвания от вятър и сняг при проектиране на балдахини

Особено внимание трябва да се обърне на изчислението на онези, които мислят да проектират навес - например за беседка или паркиране на автомобил. Обикновено в такива случаи се използва икономична конструкция, която няма достатъчна твърдост. Следователно налягането на снега не може да се игнорира. Препоръчва се да почиствате снега навреме, като предотвратявате образуването на снежна покривка с дебелина над 30 см. За навес, изработен от дърво, ще бъде по-надеждно да се направи непрекъсната щайга и подсилени релси. Ако сте избрали метална конструкция, тогава тя трябва да има подходяща дебелина на профила. Във всеки случай, за да изберете материали с необходимата коравина, е по-добре да използвате резултатите от изчисленията.

Примери за изчисляване на снежни и вятърни натоварвания за Москва и Московска област

Пример № 1: Изчисляване на снежния товар

Източни данни:

• регион: Москва

• стъпка на покрива: 35 градуса

Намерете пълната изчислена стойност на снежния товар S:

• пълната прогнозна стойност на снежния товар се определя по формулата: S = Sg * m

• на картата на зоните на снежната покривка на територията на Руската федерация определяме броя на снежния регион за Москва: в нашия случай това е III, което съответства на таблицата с теглото на снежната покривка Sg = 180 (kgf / m2);

• коефициентът на преход от теглото на снежната покривка на земята към снежния товар на покритието за ъгъл на покрива от 35 градуса m = 0.7

• получаваме: S = Sg * m = 180 * 0.7 = 126 (kgf / m2)

Пример №2: Изчисляване на натоварването на вятъра

Източни данни:

• регион: Москва

• стъпка на покрива: 35 градуса

• височина на сградата: 20 метра

• тип терен: градски зони

Намерете пълната прогнозна стойност на натоварването на вятъра W:

• Изчислената стойност на средния компонент от натоварването на вятъра на височина z над земната повърхност се определя по формулата: W = Wo * k,

• Според картата на зоните за налягане на вятъра през територията на Руската федерация, ние определяме регион I за Москва

• Стандартната стойност на натоварването на вятъра, съответстваща на I област, вземаме Wo = 23 (kgf / m2)

• Коефициентът k, отчитайки промяната на налягането на вятъра с височина z, се определя от таблицата. 6 k = 0,85

• Получаваме: W = Wo * k = 23 * 0.85 = 19.55 (kgf / m2)