Πώς να υπολογίσετε το φορτίο χιονιού και ανέμου στην οροφή

Κατά το σχεδιασμό μιας στέγης, είναι απαραίτητο να ληφθούν υπόψη τα φορτία που ενεργούν πάνω σε αυτό - το χιόνι και τον άνεμο. Για να καθορίσετε τους δείκτες αυτών των τιμών, μπορείτε να επικοινωνήσετε με έναν ειδικό οργανισμό κατασκευής, όπου οι μηχανικοί θα σας βοηθήσουν στους υπολογισμούς. Αλλά αν θέλετε να κάνετε τα πάντα ο ίδιος και να μην αμφιβάλλετε για τη δύναμή σας, τότε εδώ θα βρείτε τους απαραίτητους τύπους με μια λεπτομερή περιγραφή των ποσοτήτων που θα χρειαστούν στον υπολογισμό. Έτσι, αρχικά, θα καταλάβουμε τι είναι αυτά τα φορτία και γιατί πρέπει να ληφθούν υπόψη.

Το ρωσικό κλίμα είναι πολύ διαφορετικό. Είναι σημαντικό να καταλάβουμε ότι η μεταβολή της θερμοκρασίας, της πίεσης του ανέμου, των βροχοπτώσεων και άλλων φυσικών και μηχανικών παραγόντων θα επηρεάσει την οροφή μιας υπό κατασκευή κατοικίας. Επιπλέον, ο βαθμός της επιρροής τους εξαρτάται άμεσα από την περιοχή κατασκευής. Όλα αυτά θα ασκήσουν πίεση όχι μόνο στο περίβλημα της οροφής - την οροφή, αλλά και στις δομές στήριξης, όπως δοκάρια και κιβώτια. Πρέπει να γίνει κατανοητό ότι το σπίτι είναι μια ενιαία δομή. Σύμφωνα με μια αλυσιδωτή αντίδραση, το φορτίο από την οροφή μεταφέρεται στους τοίχους, και από αυτά στο θεμέλιο. Επομένως, είναι σημαντικό να υπολογίσετε όλες τις λεπτομέρειες.

Χιόνι φορτίο

Το χιόνι που σχηματίζεται το χειμώνα στην οροφή του σπιτιού ασκεί κάποια πίεση πάνω του. Στη βόρεια περιοχή, τόσο περισσότερο χιόνι. Φαίνεται ότι ο κίνδυνος βλάβης είναι υψηλότερος, αλλά θα πρέπει να είστε πιο προσεκτικοί κατά το σχεδιασμό ενός σπιτιού σε μια περιοχή όπου υπάρχει μια περιοδική αλλαγή της θερμοκρασίας, που μπορεί να προκαλέσει τήξη χιονιού και μετέπειτα κατάψυξη. Το μέσο βάρος του χιονιού είναι 100 kg / m3, αλλά σε υγρή κατάσταση μπορεί να φθάσει τα 300 kg / m3. Σε τέτοιες περιπτώσεις, η μάζα χιονιού μπορεί να προκαλέσει παραμόρφωση του συστήματος δοκών, υδροηλεκτρική και θερμική μόνωση, η οποία θα οδηγήσει σε διαρροή της οροφής. Τέτοιες καιρικές συνθήκες θα επηρεάσουν την ταχεία και ανομοιογενή κάθοδο χιονιού από την οροφή, η οποία μπορεί να είναι επικίνδυνη για τον άνθρωπο.

Όσο μεγαλύτερη είναι η κλίση της οροφής, τόσο λιγότερες καταθέσεις χιονιού θα καθυστερήσουν. Αν όμως η οροφή σας έχει σύνθετο σχήμα, τότε στη διασταύρωση της στέγης, όπου σχηματίζονται εσωτερικές γωνίες, μπορεί να συλλεχθεί χιόνι, γεγονός που θα συμβάλει στο σχηματισμό ενός ανομοιόμορφου φορτίου. Είναι προτιμότερο να εγκατασταθούν συγκρατητήρες χιονιού σε περιοχές όπου η ποσότητα των βροχοπτώσεων είναι αρκετά μεγάλη ώστε το χιονιού που συλλέγεται κοντά στην άκρη του γείσου να μην μπορεί να βλάψει το σύστημα αποστράγγισης. Το χιόνι μπορεί να καθαριστεί ανεξάρτητα, αλλά αυτή η διαδικασία δεν μπορεί να ονομαστεί απολύτως ασφαλής.

Προκειμένου να διασφαλιστεί η ασφαλής ροή του χιονιού και να αποφευχθεί ο σχηματισμός σκελετών, χρησιμοποιείται ένα σύστημα θέρμανσης καλωδίων. Μπορεί να ελεγχθεί αυτόματα ή χειροκίνητα. Εξαρτάται από την επιθυμία και την επιλογή σας. Τα στοιχεία θέρμανσης ενός τέτοιου συστήματος είναι τοποθετημένα κατά μήκος ολόκληρης της ακμής της οροφής μπροστά από την υδρορροή.

Για τη Ρωσία, η τιμή του φορτίου χιονιού θα εξαρτηθεί από την περιοχή κατασκευής. Για να προσδιορίσετε πόση κάλυψη χιονιού θα υπάρχει στην περιοχή σας, θα σας βοηθήσει ένας ειδικός χάρτης.

Η τεχνολογία για τον υπολογισμό του φορτίου χιονιού: S = Sg * m, όπου Sg είναι η εκτιμώμενη τιμή του βάρους του καλύμματος χιονιού ανά 1 m2 της οριζόντιας επιφάνειας της γης που λαμβάνεται σύμφωνα με τον πίνακα και m είναι ο συντελεστής μετάβασης από το βάρος του καλύμματος χιονιού της γης στο φορτίο χιονιού στο κάλυμμα.

Το υπολογιζόμενο βάρος του καλύμματος χιονιού Sg λαμβάνεται ανάλογα με την περιοχή χιονιού της Ρωσικής Ομοσπονδίας.

Προσδιορισμός φορτίου χιονιού

Περιοχή χιόνι	Εγώ	ΙΙ	III	IV	V	VI	VII	VIII
Βάρος του καλύμματος χιονιού Sg (kgf / m2)	80	120	180	240	320	400	480	560

Ο συντελεστής m εξαρτάται από τη γωνία κλίσης της κλίσης της οροφής, με τις γωνίες κλίσης της κλίσης της οροφής:

• λιγότερο από 25 μοίρες ίσο με 1

• από 25 έως 60 μοίρες, η τιμή m λαμβάνεται ίση με 0,7 (περίπου, για κάθε κλίση η δική του τιμή)

• πάνω από 60 μοίρες, δεν λαμβάνεται υπόψη η τιμή του m, στον υπολογισμό του συνολικού φορτίου χιονιού.

Ανεμος φορτίο

Ο άνεμος εξασκεί πλευρική πίεση στους τοίχους του σπιτιού και της οροφής. Συγκέντρωση με ένα εμπόδιο, η ροή του αέρα διανέμεται, πηγαίνει κάτω στο θεμέλιο και επάνω στις μαρκίζες της οροφής. Εάν δεν υπολογίσετε την πίεση του ανέμου, τότε η στέγη μπορεί απλά να διαταράξει από τον άνεμο των τυφώνων. Η καταστροφή αυτή δεν μπορεί πάντοτε να καθοριστεί με κάποια καλλυντική επισκευή, συχνά αυτό οδηγεί στην ανάγκη αντικατάστασης της οροφής. Ένας σημαντικός δείκτης κατά τον υπολογισμό του αντίκτυπου του ανέμου λαμβάνει υπόψη τον αεροδυναμικό συντελεστή. Εξαρτάται από τη γωνία της οροφής. Όσο πιο απότομη είναι η ράμπα, τόσο μεγαλύτερο είναι το φορτίο και ο άνεμος θα προσπαθήσει να "χτυπήσει" πάνω στην οροφή. Εάν η γωνία της στέγης σας είναι μικρή, τότε ο άνεμος θα δράσει στην οροφή σαν μια ανυψωτική δύναμη, προσπαθώντας να το σχίσει και να το μεταφέρει μακριά. Προκειμένου να μην συμβεί αυτό, πρέπει να τηρείτε σωστά το σχέδιο της οροφής. Η σταθερότητα του συστήματος δοκών εξαρτάται από την πρόβλεψη της χωρικής ακαμψίας, η οποία αποτελείται από τον σωστό συνδυασμό τιράντες, τιράντες και διαγώνια δεσμούς σε αυτό, καθώς και την άκαμπτη πρόσφυση μεταξύ τους. Επιπλέον, ο άνεμος μπορεί να φέρει αντικείμενα που σε σύγκρουση με την οροφή θα αφήσουν μηχανική βλάβη. Για να αποφευχθεί αυτό, θα πρέπει να επιλέξετε προσεκτικά τις στέγες και να οργανώσετε σωστά το κιβώτιο για την τοποθέτησή του.

Η πίεση του ανέμου, καθώς και το βάρος του καλύμματος χιονιού, εξαρτώνται από την περιοχή κατασκευής. Η ζώνη μπορεί να καθοριστεί από τον παρακάτω χάρτη.

Τεχνολογία υπολογισμού ανέμου

Ο συντελεστής k, λαμβάνοντας υπόψη την μεταβολή της πίεσης του ανέμου με το ύψος z, καθορίζεται από τον παρακάτω πίνακα, ανάλογα με τον τύπο του εδάφους. Οι ακόλουθοι τύποι εδάφους είναι αποδεκτοί:

• A - ανοικτές ακτές των θαλασσών, των λιμνών και των δεξαμενών, των ερήμων, των στέππων, των στέππων των δασών, της τούντρα.

• Β - αστικές περιοχές, δάση και άλλες περιοχές που καλύπτονται ομοιόμορφα με εμπόδια άνω των 10 μέτρων ·

• C - αστικές περιοχές με κτίρια ύψους άνω των 25 μ.

Μια δομή θεωρείται ότι ευρίσκεται σε έδαφος αυτού του τύπου εάν το έδαφος αυτό διατηρείται στην πλευρά του ανέμου της δομής σε απόσταση 30 ωρών - με ύψος κτιρίου μέχρι 60 μέτρα και 2 χιλιόμετρα. - σε υψηλότερο ύψος.

Ύψος z, m	K για τύπους εδάφους
≤ 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

Σημείωση: κατά τον προσδιορισμό του φορτίου ανέμου, οι τύποι εδάφους μπορεί να διαφέρουν ανάλογα με τις διαφορετικές κατευθύνσεις του ανέμου σχεδιασμού.

Ανεμοδα και φορτία χιόνι κατά το σχεδιασμό τέντες

Ιδιαίτερη προσοχή θα πρέπει να δοθεί στον υπολογισμό εκείνων που σκέφτονται να σχεδιάσουν ένα θόλο - για παράδειγμα, για ένα κιόσκι ή για στάθμευση ενός αυτοκινήτου. Συνήθως σε τέτοιες περιπτώσεις χρησιμοποιείται μια οικονομική κατασκευή που δεν έχει αρκετή ακαμψία. Επομένως, η πίεση του χιονιού δεν μπορεί να αγνοηθεί. Συνιστάται να καθαρίζετε το χιόνι εγκαίρως, αποτρέποντας το σχηματισμό χιτώνα πάχους μεγαλύτερο από 30 cm. Για ένα ξύλινο κουβούκλιο θα είναι πιο αξιόπιστο να δημιουργείτε ένα συνεχές κιβώτιο και ενισχυμένα δοκάρια. Αν επιλέξατε μια μεταλλική δομή, τότε θα πρέπει να έχει το κατάλληλο πάχος προφίλ. Σε κάθε περίπτωση, για να επιλέξετε υλικά με την απαραίτητη ακαμψία, είναι καλύτερα να χρησιμοποιήσετε τα αποτελέσματα υπολογισμού.

Παραδείγματα υπολογισμού των φορτίων χιονιού και ανέμου για τη Μόσχα και την περιοχή της Μόσχας

Παράδειγμα αριθ. 1: Υπολογισμός του φορτίου χιονιού

Δεδομένα προέλευσης:

• περιοχή: Μόσχα

• κλίση οροφής: 35 μοίρες

Βρείτε την πλήρη υπολογισμένη τιμή του φορτίου χιονιού S:

• η συνολική υπολογιζόμενη τιμή του φορτίου χιονιού καθορίζεται από τον τύπο: S = Sg * m

• στον χάρτη των ζωνών χιονιού της επικράτειας της Ρωσικής Ομοσπονδίας, προσδιορίζουμε τον αριθμό της περιοχής χιονιού για τη Μόσχα: στην περίπτωση μας, αυτή είναι III, η οποία αντιστοιχεί στον πίνακα με το βάρος του καλύμματος χιονιού Sg = 180 (kgf / m2).

• ο συντελεστής μετάβασης από το βάρος του καλύμματος χιονιού της γης έως το φορτίο χιονιού της επίστρωσης για γωνία οροφής 35 μοιρών m = 0,7

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

Παράδειγμα αριθ. 2: Υπολογισμός του φορτίου ανέμου

Δεδομένα προέλευσης:

• περιοχή: Μόσχα

• κλίση οροφής: 35 μοίρες

• ύψος κτιρίου: 20 μέτρα

• τύπος εδάφους: αστικές περιοχές

Βρείτε την πλήρη εκτιμώμενη τιμή του φορτίου ανέμου W:

• Η υπολογιζόμενη τιμή του μέσου στοιχείου του φορτίου ανέμου σε ύψος z πάνω από την επιφάνεια της γης προσδιορίζεται από τον τύπο: W = Wo * k,

• Σύμφωνα με τον χάρτη των ζωνών πίεσης ανέμου σε όλη την επικράτεια της Ρωσικής Ομοσπονδίας, προσδιορίζουμε την περιοχή Ι για τη Μόσχα

• Η σταθερή τιμή του φορτίου ανέμου που αντιστοιχεί στην περιοχή Ι, παίρνουμε Wo = 23 (kgf / m2)

• Ο συντελεστής k, λαμβάνοντας υπόψη την μεταβολή της πίεσης του ανέμου με το ύψος z, καθορίζεται από τον πίνακα. 6 k = 0,85

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