Berechnung der Schnee- und Windlast auf dem Dach

Bei der Planung eines Daches müssen die darauf einwirkenden Lasten Schnee und Wind berücksichtigt werden. Um die Indikatoren für diese Werte zu ermitteln, können Sie sich an eine spezielle Baufirma wenden, bei der Ihnen die Ingenieure bei den Berechnungen helfen. Aber wenn Sie alles selbst machen wollen und nicht an Ihrer Stärke zweifeln, dann finden Sie hier die notwendigen Formeln mit einer detaillierten Beschreibung der Mengen, die für die Berechnung benötigt werden. Zunächst werden wir verstehen, was diese Lasten sind und warum sie berücksichtigt werden müssen.

Das russische Klima ist sehr unterschiedlich. Es ist wichtig zu verstehen, dass Temperaturänderungen, Winddruck, Niederschlag und andere physikalische und mechanische Faktoren das Dach eines im Bau befindlichen Hauses beeinflussen. Darüber hinaus wird der Grad ihres Einflusses direkt vom Baugebiet abhängen. All dies wird nicht nur Druck auf den Dachschutz ausüben - das Dach, sondern auch auf die tragenden Strukturen wie Sparren und Dielen. Es muss verstanden werden, dass das Haus eine einzelne Struktur ist. Gemäß einer Kettenreaktion wird die Last vom Dach auf die Wände und von diesen auf das Fundament übertragen. Daher ist es wichtig, alles bis ins kleinste Detail zu berechnen.

Schneelast

Die Schneedecke, die sich im Winter auf dem Dach des Hauses bildet, übt einen gewissen Druck auf dieses aus. Je nördlicher das Gebiet, desto mehr Schnee. Es scheint, dass das Risiko von Pannen höher ist, aber Sie sollten vorsichtiger sein, wenn Sie ein Haus in einem Gebiet planen, in dem sich die Temperatur regelmäßig ändert, was zum Abschmelzen des Schnees und dem anschließenden Einfrieren führen kann. Das durchschnittliche Gewicht des Schnees beträgt 100 kg / m3, aber im nassen Zustand kann es 300 kg / m3 erreichen. In solchen Fällen kann die Schneemasse eine Verformung des Sparrensystems, der Wasser- und Wärmedämmung verursachen, die zum Auslaufen des Daches führen kann. Solche Wetterbedingungen beeinträchtigen den raschen und ungleichmäßigen Abstieg von Schnee vom Dach, der für Menschen gefährlich sein kann.

Je größer die Dachneigung ist, desto weniger Schnee lagert sich auf dem Dach ab. Wenn Ihr Dach jedoch eine komplexe Form hat, kann sich an der Dachkreuzung, an der sich innere Ecken bilden, Schnee ansammeln, der zur Bildung einer ungleichmäßigen Last beiträgt. Es ist besser, Schneesicherungen in Gebieten anzubringen, in denen die Niederschlagsmenge groß genug ist, damit Schnee, der sich in der Nähe des Randes des Gesimses ansammelt, das Entwässerungssystem nicht beschädigen kann. Schnee kann unabhängig gereinigt werden, aber dieser Vorgang kann nicht als absolut sicher bezeichnet werden.

Um einen sicheren Schneefluss zu gewährleisten und die Bildung von Eiszapfen zu verhindern, wird eine Kabelheizung eingesetzt. Es kann automatisch oder manuell gesteuert werden. Hängt von Ihrem Wunsch und Ihrer Wahl ab. Heizelemente eines solchen Systems befinden sich entlang der gesamten Dachkante vor der Dachrinne.

Für Russland hängt der Schneelastwert von der Baufläche ab. Um festzustellen, wie viel Schnee in Ihrer Region liegt, hilft eine spezielle Karte.

Die Technologie zur Berechnung der Schneelast: S = Sg * m, wobei Sg der berechnete Wert des Schneedeckengewichts pro 1 m2 der horizontalen Erdoberfläche ist, der gemäß der Tabelle ermittelt wurde, und m der Übergangskoeffizient vom Gewicht der Schneedecke der Erde zur Schneedecke auf der Erdoberfläche ist.

Das geschätzte Schneedeckengewicht Sg wird in Abhängigkeit von der Schneeregion der Russischen Föderation ermittelt.

Bestimmung der Schneelast

Schneebezirk	Ich	II	III	IV	V	VI	VII	VIII
Schneedeckengewicht Sg (kgf / m2)	80	120	180	240	320	400	480	560

Der Koeffizient m hängt vom Neigungswinkel der Dachneigung ab, mit den Neigungswinkeln der Dachneigung:

• weniger als 25 Grad m gleich 1

• von 25 bis 60 Grad wird der Wert von m gleich 0,7 genommen (ungefähr für jede Steigung ein eigener Wert)

• Bei mehr als 60 Grad wird der Wert von m bei der Berechnung der gesamten Schneelast nicht berücksichtigt.

Windlast

Der Wind übt seitlichen Druck auf die Hauswände und das Dach aus. Beim Aufprall auf ein Hindernis wird der Luftstrom verteilt, der zum Fundament und in die Traufe des Daches hinauf strömt. Wenn Sie den Winddruck nicht berechnen, kann die Überdachung einfach durch den Orkanwind gestört werden. Eine solche Zerstörung kann nicht immer durch eine kosmetische Reparatur behoben werden, was häufig dazu führt, dass das Dach ersetzt werden muss. Ein wichtiger Indikator bei der Berechnung der Windeinwirkung ist die Berücksichtigung des aerodynamischen Koeffizienten. Es kommt auf den Dachwinkel an. Je steiler die Rampe ist, desto höher ist die Last, und der Wind wird versuchen, das Dach umzustoßen. Wenn der Dachwinkel klein ist, wirkt der Wind wie eine Hebekraft auf das Dach und versucht, es zu zerreißen und wegzutragen. Um dies zu verhindern, müssen Sie die Dachkonstruktion genau beobachten. Die Stabilität des Sparrensystems hängt von der räumlichen Steifigkeit ab, die aus der richtigen Kombination von Streben, Streben und diagonalen Bindungen sowie ihrer starren Befestigung aneinander besteht. Außerdem kann der Wind Gegenstände tragen, die bei einem Aufprall auf das Dach mechanische Schäden hinterlassen. Um dies zu vermeiden, müssen Sie die Dacheindeckung sorgfältig auswählen und die Kiste für die Installation ordnungsgemäß organisieren.

Der Winddruck sowie das Gewicht der Schneedecke hängen vom Baugebiet ab. Die Zoneneinteilung kann anhand der nachstehenden Karte bestimmt werden.

Windberechnungstechnologie

Der Koeffizient k unter Berücksichtigung der Änderung des Winddrucks mit der Höhe z wird in Abhängigkeit von der Art des Geländes durch die nachstehende Tabelle bestimmt. Folgende Geländetypen werden akzeptiert:

• A - offene Küsten der Meere, Seen und Stauseen, Wüsten, Steppen, Waldsteppen, Tundren;

• B - städtische Gebiete, Wälder und andere Gebiete, die gleichmäßig mit mehr als 10 m hohen Hindernissen bedeckt sind;

• C - städtische Gebiete mit Gebäuden mit einer Höhe von mehr als 25 m.

Ein Bauwerk liegt in einem solchen Gelände, wenn dieses Gelände auf der Luvseite des Bauwerks in einem Abstand von 30 h gehalten wird - mit einer Gebäudehöhe von h bis zu 60 m und 2 km. - in einer höheren Höhe.

Höhe z, m	K-Koeffizient für Geländetypen
≤ 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

Hinweis: Bei der Bestimmung der Windlast können die Geländetypen für verschiedene Windrichtungen unterschiedlich sein.

Wind- und Schneelasten beim Entwerfen von Vordächern

Besonderes Augenmerk sollte auf die Berechnung derjenigen gerichtet werden, die über die Gestaltung eines Baldachins nachdenken - zum Beispiel für einen Pavillon oder das Parken eines Autos. In der Regel wird in solchen Fällen eine wirtschaftliche Konstruktion verwendet, die keine ausreichende Steifigkeit aufweist. Daher kann der Schneedruck nicht ignoriert werden. Es wird empfohlen, den Schnee rechtzeitig zu reinigen, um die Bildung einer mehr als 30 cm dicken Schneedecke zu verhindern.Für einen Baldachin aus Holz ist es zuverlässiger, eine durchgehende Kiste und verstärkte Sparren herzustellen. Wenn Sie sich für eine Metallstruktur entschieden haben, sollte diese eine angemessene Profildicke haben. In jedem Fall ist es besser, die Berechnungsergebnisse zu verwenden, um Materialien mit der erforderlichen Steifigkeit auszuwählen.

Beispiele für die Berechnung von Schnee- und Windlasten für Moskau und die Region Moskau

Beispiel Nr. 1: Berechnung der Schneelast

Ausgangsdaten:

• Region: Moskau

• Dachneigung: 35 Grad

Finden Sie den vollständig berechneten Wert der Schneelast S:

• Der vollständige Schätzwert der Schneelast wird durch die Formel bestimmt: S = Sg * m

• Auf der Karte der Schneedeckenzonen des Territoriums der Russischen Föderation bestimmen wir die Nummer der Schneeregion für Moskau: in unserem Fall ist dies III, was der Tabelle mit dem Gewicht der Schneedecke Sg = 180 (kgf / m2) entspricht;

• der Übergangskoeffizient vom Gewicht der Schneedecke der Erde zur Schneelast der Beschichtung bei einem Dachwinkel von 35 Grad m = 0,7

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

Beispiel Nr. 2: Berechnung der Windlast

Ausgangsdaten:

• Region: Moskau

• Dachneigung: 35 Grad

• Gebäudehöhe: 20 Meter

• Art des Geländes: städtische Gebiete

Finden Sie den vollständigen geschätzten Wert der Windlast W:

• Der berechnete Wert der durchschnittlichen Komponente der Windlast in einer Höhe z über der Erdoberfläche wird durch die Formel bestimmt: W = Wo * k,

• Gemäß der Karte der Winddruckzonen auf dem Territorium der Russischen Föderation bestimmen wir die Region I für Moskau

• Der dem I-Bereich entsprechende Standardwert der Windlast wird angenommen Wo = 23 (kgf / m2)

• Der Koeffizient k unter Berücksichtigung der Änderung des Winddrucks mit der Höhe z wird durch die Tabelle bestimmt. 6 k = 0,85

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