Jak vypočítat zatížení sněhem a větrem na střeše

Při navrhování střechy je nutné brát v úvahu zatížení působící na ni - sníh a vítr. Chcete-li zjistit ukazatele těchto hodnot, můžete se obrátit na speciální stavební organizaci, kde vám technici s výpočty pomohou. Pokud ale chcete dělat vše sami a nepochybujete o své síle, najdete zde potřebné vzorce s podrobným popisem množství, která budou při výpočtu potřebná. Nejprve tedy pochopíme, co jsou tato zatížení a proč je třeba brát v úvahu.

Ruské klima je velmi rozmanité. Je důležité pochopit, že změna teploty, tlaku větru, srážek a dalších fyzikálních a mechanických faktorů bude mít vliv na střechu rozestavěného domu. Míra jejich vlivu bude navíc přímo záviset na oblasti stavby. To vše bude vyvíjet tlak nejen na střešní krytinu - střechu, ale také na nosné konstrukce, jako jsou krokve a přepravky. Je třeba pochopit, že dům je jedinou konstrukcí. Podle řetězové reakce se zatížení ze střechy přenáší na stěny a z nich na základ. Proto je důležité vypočítat vše do nejmenších detailů.

Zatížení sněhem

Sněhová pokrývka, která se vytváří v zimě na střeše domu, na ni vyvíjí určitý tlak. Na severu oblasti, více sněhu. Zdá se, že riziko poruch je vyšší, ale měli byste být opatrnější při navrhování domu v oblasti, kde dochází k periodickým změnám teploty, což může způsobit tání sněhu a jeho následné zamrznutí. Průměrná hmotnost sněhu je 100 kg / m3, ale ve vlhkém stavu může dosáhnout 300 kg / m3. V takových případech může sněhová hmota způsobit deformaci krokevního systému, hydroizolaci a tepelnou izolaci, což povede k úniku střechy. Tyto povětrnostní podmínky ovlivní rychlé a nerovnoměrné klesání sněhu ze střechy, což může být pro člověka nebezpečné.

Čím větší je sklon střechy, tím menší množství sněhu na ní bude zpožděno. Má-li však vaše střecha složitý tvar, může se na křižovatce střechy, kde se vytvářejí vnitřní rohy, shromažďovat sníh, což přispívá k vytváření nerovnoměrného zatížení. Je lepší instalovat sněhové pojistky v oblastech, kde je množství srážek dostatečně velké, aby sníh shromážděný poblíž okraje římsy nemohl poškodit drenážní systém. Sníh lze čistit samostatně, ale tento proces nelze nazvat absolutně bezpečným.

Pro zajištění bezpečného toku sněhu a zabránění tvorbě rampouchů se používá kabelový topný systém. Lze jej ovládat automaticky nebo ručně. Závisí na vaší touze a výběru. Topné prvky takového systému jsou umístěny podél celé hrany střechy před okapem.

V případě Ruska bude hodnota zatížení sněhem záviset na oblasti výstavby. K určení množství sněhové pokrývky ve vaší oblasti vám pomůže speciální mapa.

Technologie pro výpočet zatížení sněhem: S = Sg * m, kde Sg je vypočtená hodnota hmotnosti sněhové pokrývky na 1 m2 horizontálního povrchu Země, odebraná podle tabulky, a m je koeficient přechodu z hmotnosti sněhové pokrývky Země na zatížení sněhem na pokrývce.

Odhadovaná hmotnost sněhové pokrývky Sg je stanovena v závislosti na sněhové oblasti Ruské federace.

Stanovení zatížení sněhem

Sněhová čtvrť	Já	II	III	IV	V	VI	VII	VIII
Hmotnost sněhové pokrývky Sg (kgf / m2)	80	120	180	240	320	400	480	560

Koeficient m závisí na úhlu sklonu sklonu střechy, s úhly sklonu sklonu střechy:

• méně než 25 stupňů m se rovná 1

• od 25 do 60 stupňů je hodnota m rovna 0,7 (přibližně pro každý sklon jeho vlastní hodnota)

• více než 60 stupňů se při výpočtu celkového zatížení sněhem nebere v úvahu hodnota m.

Zatížení větrem

Vítr vyvíjí boční tlak na stěny domu a na střechu. Při srážce s překážkou je proud vzduchu distribuován, klesá k základům a do okapů střechy. Pokud nechcete vypočítat tlak větru, pak může zastřešení jednoduše narušit hurikánový vítr. Takovou destrukci nelze vždy odstranit kosmetickou opravou, což často vede k nutnosti vyměnit střechu. Důležitý ukazatel při výpočtu dopadu větru bere v úvahu aerodynamický koeficient. Závisí to na úhlu střechy. Čím strmější rampa, tím větší zatížení a vítr se pokusí „převrhnout“ střechu. Pokud je úhel vaší střechy malý, bude vítr působit na střechu jako zvedací síla, snaží se ji roztrhnout a odnést. Abyste tomu zabránili, je třeba řádně dodržovat návrh střechy. Stabilita krokvového systému závisí na zajištění prostorové tuhosti, která se skládá ze správné kombinace výztuh, výztuh a diagonálních vazeb v ní, jakož i jejich pevného spojení k sobě navzájem. Kromě toho může vítr nést předměty, které při kolizi se střechou zanechají mechanické poškození. Abyste tomu zabránili, musíte pečlivě vybrat krytinu a správně uspořádat bednu pro její instalaci.

Tlak větru, stejně jako hmotnost sněhové pokrývky, bude záviset na konstrukční oblasti. Územní určování může být stanoveno na mapě níže.

Technologie výpočtu větru

Koeficient k, s přihlédnutím ke změně tlaku větru s výškou z, je stanoven v níže uvedené tabulce v závislosti na typu terénu. Jsou akceptovány následující typy terénu:

• A - otevřená pobřeží moří, jezer a nádrží, pouště, stepi, lesostepy, tundra;

• B - městské oblasti, lesy a další oblasti rovnoměrně pokryté překážkami vyššími než 10 m;

• C - městské oblasti s budovami s výškou více než 25 m.

Stavba se považuje za umístěnou v terénu tohoto typu, pokud je tento terén udržován na návětrné straně konstrukce ve vzdálenosti 30 hodin - s výškou budovy h do 60 ma 2 km. - ve vyšší výšce.

Výška z, m	Koeficient K pro typy terénu
≤ 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

Poznámka: Při určování zatížení větrem se mohou typy terénu lišit v různých konstrukčních směrech větru.

Při navrhování baldachýnů zatížení větrem a sněhem

Zvláštní pozornost by měla být věnována výpočtu těch, kteří přemýšlejí o navrhování baldachýnu - například pro altán nebo parkování auta. Obvykle se v takových případech používá ekonomická konstrukce, která nemá dostatečnou tuhost. Tlak sněhu proto nelze ignorovat. Doporučuje se včas vyčistit sníh, aby nedocházelo ke vzniku sněhové pokrývky větší než 30 cm. U baldachýnu vyrobeného ze dřeva bude spolehlivější vytvořit nepřetržitou přepravku a zpevněné krokve. Pokud jste zvolili kovovou strukturu, měla by mít odpovídající tloušťku profilu. V každém případě je pro výběr materiálů s nezbytnou tuhostí lepší použít výsledky výpočtu.

Příklady výpočtu zatížení sněhem a větrem pro Moskvu a Moskevskou oblast

Příklad č. 1: Výpočet zatížení sněhem

Zdrojová data:

• region: Moskva

• sklon střechy: 35 stupňů

Najděte úplnou vypočítanou hodnotu zatížení sněhem S:

• plná odhadovaná hodnota zatížení sněhem je určena vzorcem: S = Sg * m

• na mapě zón sněhové pokrývky území Ruské federace určujeme počet sněhových oblastí pro Moskvu: v našem případě to je III, což odpovídá tabulce s hmotností sněhové pokrývky Sg = 180 (kgf / m2);

• součinitel přechodu z hmotnosti sněhové pokrývky Země na sněhové zatížení povlaku pro úhel střechy 35 ° m = 0,7

• dostaneme: S = Sg * m = 180 * 0,7 = 126 (kgf / m2)

Příklad č. 2: Výpočet zatížení větrem

Zdrojová data:

• region: Moskva

• sklon střechy: 35 stupňů

• stavební výška: 20 metrů

• typ terénu: městské oblasti

Najděte úplnou odhadovanou hodnotu zatížení větrem W:

• Vypočítaná hodnota průměrné složky zatížení větrem ve výšce z nad zemským povrchem je určena vzorcem: W = Wo * k,

• Podle mapy zón tlaků větru na území Ruské federace určujeme oblast I pro Moskvu

• Standardní hodnota zatížení větrem odpovídající I oblasti je Wo = 23 (kgf / m2)

• Koeficient k, s přihlédnutím ke změně tlaku větru s výškou z, je stanoven v tabulce. 6 k = 0,85

• Dostáváme: W = Wo * k = 23 * 0,85 = 19,55 (kgf / m2)