Kuinka laskea lumen ja tuulen kuorma katolle

Katon suunnittelussa on otettava huomioon siihen vaikuttavat kuormat - lumi ja tuuli. Voit määrittää näiden arvojen indikaattorit ottamalla yhteyttä erityiseen rakennusorganisaatioon, jossa insinöörit auttavat sinua laskelmissa. Mutta jos haluat tehdä kaiken itse ja et epäile vahvuuttasi, niin täältä löydät tarvittavat kaavat yksityiskohtaisella kuvauksella määristä, joita tarvitaan laskelmassa. Joten aluksi ymmärrämme, mitkä nämä kuormat ovat ja miksi ne on otettava huomioon.

Venäjän ilmasto on hyvin monimuotoinen. On tärkeää ymmärtää, että lämpötilan, tuulen paineen, sademäärän ja muiden fysikaalisten ja mekaanisten tekijöiden muutokset vaikuttavat rakenteilla olevan talon kattoon. Lisäksi niiden vaikutusaste riippuu suoraan rakennusalueesta. Kaikki tämä asettaa paineita paitsi kattokotelolle - katolle, vaan myös tukirakenteille, kuten kosket ja laatikot. On ymmärrettävä, että talo on yksi rakenne. Ketjureaktion mukaan katolla oleva kuorma siirretään seiniin ja niistä perustukseen. Siksi on tärkeää laskea kaikki pienimmänkin yksityiskohtaisesti.

Lumikuorma

Talvella talon katolle muodostuva lumipeite painostaa sitä jonkin verran. Mitä kauempana pohjoinen alue, sitä enemmän lunta. Näyttää siltä, ​​että hajoamisriski on suurempi, mutta sinun tulee olla varovaisempi suunnitellessasi taloa alueelle, jossa lämpötila muuttuu säännöllisesti, mikä voi aiheuttaa lumen sulamisen ja sen myöhemmän jäätymisen. Lumen keskimääräinen paino on 100 kg / m3, märässä tilassa se voi nousta 300 kg / m3. Tällaisissa tapauksissa lumimassa voi aiheuttaa koskenlaskujärjestelmän, vesi- ja lämpöeristyksen muodonmuutoksia, mikä johtaa katon vuotamiseen. Tällaiset sääolosuhteet vaikuttavat lumen nopeaan ja epätasaiseen laskeutumiseen katolta, mikä voi olla vaarallinen ihmisille.

Mitä suurempi katon kaltevuus on, sitä vähemmän lumi kerääntyy siihen. Mutta jos katollasi on monimutkainen muoto, niin katon risteyksessä, jossa muodostetaan sisäkulmat, saattaa kerätä lunta, mikä edistää epätasaisen kuorman muodostumista. On parempi asentaa lumenkiinnittimet alueille, joilla sademäärä on riittävän suuri, jotta karniisin reunan lähellä kerätty lumi ei vahingoita viemärijärjestelmää. Lumi voidaan puhdistaa itsenäisesti, mutta tätä prosessia ei voida pitää täysin turvallisena.

Turvallisen lumen virtauksen varmistamiseksi ja jääpuikkojen muodostumisen estämiseksi käytetään kaapelilämmitysjärjestelmää. Sitä voidaan ohjata automaattisesti tai manuaalisesti. Riippuu haluasi ja valintasi. Tällaisen järjestelmän lämmityselementit sijaitsevat koko katon reunaa kourun edessä.

Venäjälle lumen kuormitusarvo riippuu rakennusalueesta. Erityinen kartta auttaa sinua määrittämään, kuinka paljon lunta on alueellasi.

Lumikuorman laskentatekniikka: S = Sg * m, missä Sg on taulukon mukaan laskettu lumikatteen paino maan vaakasuoran pinnan 1 m2: llä, ja m on siirtymäkerroin maan lumenpeitteen painosta kannen lumenkuormaan.

Arvioitu lumipeitteen paino Sg otetaan Venäjän federaation lumen alueesta riippuen.

Lumen kuormituksen määrittäminen

Lumen alue	minä	II	III	IV	V	VI	VII	VIII
Lumipeitteen paino Sg (kgf / m2)	80	120	180	240	320	400	480	560

Kerroin m riippuu katon kaltevuuden kallistuskulmasta katon kaltevuuden kallistuskulmien kanssa:

• alle 25 astetta m yhtä kuin 1

• 25 - 60 astetta, m: n arvoksi otetaan 0,7 (suunnilleen jokaiselle kaltevuudelle oma arvo)

• yli 60 astetta, m: n arvoa laskettaessa kokonaislumen kuormitusta ei oteta huomioon.

Tuulenkuorma

Tuuli kohdistaa sivuttaispaineen talon seiniin ja kattoon. Törmäävät esteen kanssa ilmavirta jakaantuu alaspäin pohjalle ja ylös katon räystään. Jos et laske laskettua tuulen painetta, katto voi yksinkertaisesti häiritä hirmumyrskytuulta. Tällaista tuhoamista ei aina voida korjata jollain kosmeettisella korjauksella, usein tämä johtaa katon vaihtamisen tarpeeseen. Tärkeä indikaattori tuulen vaikutusta laskettaessa ota huomioon aerodynaaminen kerroin. Se riippuu katon kulmasta. Mitä jyrkempi ramppi, sitä suurempi kuorma on, ja tuuli yrittää kaata katon. Jos katosi kulma on pieni, tuuli toimii katolla kuin nostovoima, yrittäen repiä sen ja kuljettaa sen pois. Tämän välttämiseksi sinun on noudatettava katon muotoilua oikein. Kattosysteemin stabiilisuus riippuu alueellisen jäykkyyden aikaansaamisesta, joka muodostuu siinä olevien ahdin-, pidike- ja diagonaalisten siteiden oikeasta yhdistelmästä sekä niiden jäykästä kiinnityksestä toisiinsa. Lisäksi tuuli voi kantaa esineitä, jotka katon törmäyksessä aiheuttavat mekaanisia vaurioita. Tämän välttämiseksi sinun on valittava katto huolellisesti ja järjestettävä laatikko asianmukaisesti sen asentamista varten.

Tuulen paine ja lumipeitteen paino riippuvat rakennusalueesta. Vyöhyke voidaan määrittää alla olevan kartan avulla.

Tuulen laskentatekniikka

Kerroin k, ottaen huomioon tuulenpaineen muutoksen korkeuden z kanssa, määritetään alla olevan taulukon mukaan maastotyypistä riippuen. Seuraavat maastotyypit hyväksytään:

• A - merien avoimet rannat, järvet ja vesistöalueet, aavikot, stepit, metsä-stepit, tundra;

• B - kaupunkialueet, metsät ja muut alueet, jotka ovat tasaisesti peitetty yli 10 m korkeilla esteillä;

• C - kaupunkialueet, joiden rakennusten korkeus on yli 25 m.

Rakenteen katsotaan sijaitsevan tämän tyyppisessä maastossa, jos tätä maastoa ylläpidetään rakenteen tuulenpuolella 30 h: n etäisyydellä - rakennuksen korkeudella h jopa 60 m ja 2 km. - korkeammalla.

Korkeus z, m	K-kerroin maastotyypeille
≤ 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

Huomaa: määritettäessä tuulen kuormaa maastotyypit voivat olla erilaisia ​​suunnitellulle tuulen suunnalle.

Tuuli- ja lumenkuormat katoksia suunniteltaessa

Erityistä huomiota tulisi kiinnittää laskentaan niille, jotka ajattelevat katosuunnittelua - esimerkiksi huvimajaan tai auton pysäköintiin. Yleensä sellaisissa tapauksissa käytetään taloudellista rakennetta, jolla ei ole riittävää jäykkyyttä. Siksi luntapainetta ei voida sivuuttaa. On suositeltavaa puhdistaa lumi ajoissa, jotta lumen peite ei muodostu yli 30 cm: n paksuiseksi. Puusta valmistetun katoksen kohdalla on luotettavampaa tehdä jatkuva laatikko ja vahvistetut kosket. Jos valitsit metallirakenteen, sen profiilin paksuuden tulisi olla sopiva. Joka tapauksessa, jotta voidaan valita tarvittavan jäykkyyden omaavia materiaaleja, on parempi käyttää laskutuloksia.

Esimerkkejä lumen ja tuulen kuormituksen laskemisesta Moskovalle ja Moskovan alueelle

Esimerkki nro 1: Lumen kuorman laskeminen

Lähde:

• alue: Moskova

• kattokaltevuus: 35 astetta

Löydä lumikuormituksen S laskettu täysi arvo S:

• lumen kuormituksen arvioitu täysi arvo määritetään kaavalla: S = Sg * m

• Venäjän federaation alueen lumipeitevyöhykkeiden kartalla määritetään Moskovan lumen alueen lukumäärä: tässä tapauksessa tämä on III, joka vastaa taulukkoa lumipeitteen painolla Sg = 180 (kgf / m2);

• siirtymäkerroin maan lumipeitteen painosta pinnoitteen lumenkuormaan kattokulmassa 35 astetta m = 0,7

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

Esimerkki 2: Tuulenkuorman laskeminen

Lähde:

• alue: Moskova

• kattokaltevuus: 35 astetta

• rakennuksen korkeus: 20 metriä

• maastotyyppi: kaupunkialueet

Löydä tuulenkuorman täysi laskettu arvo W:

• Tuulenkuorman keskimääräisen komponentin laskettu arvo korkeudella z maanpinnan yläpuolella määritetään kaavalla: W = Wo * k,

• Venäjän federaation alueella sijaitsevien tuulenpainevyöhykkeiden kartan mukaan määrittelemme alueen I Moskovalle

• I-aluetta vastaavan tuulen kuorman vakioarvoksi otetaan Wo = 23 (kgf / m2)

• Kerroin k, ottaen huomioon tuulenpaineen muutoksen korkeuden z kanssa, määritetään taulukon avulla. 6 k = 0,85

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