Kako izračunati opterećenje snijega i vjetra na krovu

Prilikom dizajniranja krova potrebno je uzeti u obzir opterećenja koja djeluju na njega - snijeg i vjetar. Da biste odredili pokazatelje tih vrijednosti, možete se obratiti posebnoj građevinskoj organizaciji, gdje će vam inženjeri pomoći u izračunima. Ali ako želite sve učiniti sami i ne sumnjati u svoju snagu, tada ćete ovdje pronaći potrebne formule s detaljnim opisom količina koje će biti potrebne u proračunu. Dakle, za početak ćemo razumjeti što su ta opterećenja i zašto ih moramo uzeti u obzir.

Ruska klima je vrlo raznolika. Važno je razumjeti da će promjene temperature, tlaka vjetra, oborina i drugih fizičkih i mehaničkih čimbenika utjecati na krov kuće u izgradnji. Štoviše, stupanj njihova utjecaja izravno ovisi o području izgradnje. Sve će to vršiti pritisak ne samo na krovnu zaštitu - krov, već i na potporne konstrukcije, poput splavi i rešetki. Mora se razumjeti da je kuća jedna struktura. Prema lančanoj reakciji, opterećenje s krova prenosi se na zidove, a s njih na temelj. Stoga je važno sve izračunati do najsitnijih detalja.

Sniježni teret

Snježni pokrivač koji se zimi formira na krovu kuće vrši određeni pritisak na njega. Što je sjever područje, to više snijega. Čini se da je rizik od kvara veći, ali trebali biste biti oprezniji prilikom dizajniranja kuće na području gdje dolazi do periodične promjene temperature, što može uzrokovati topljenje snijega i njegovo kasnije smrzavanje. Prosječna težina snijega je 100 kg / m3, ali u vlažnom stanju može doseći 300 kg / m3. U takvim slučajevima, snježna masa može uzrokovati deformaciju sustava splava, hidro i toplinsku izolaciju, što će dovesti do curenja krova. Takvi vremenski uvjeti utjecat će na brzo i neujednačeno spuštanje snijega s krova, što može biti opasno za ljude.

Što je veći nagib krova, to će manje odlaganja snijega na njemu biti odgođeno. Ali ako vaš krov ima složen oblik, tada se na mjestu spajanja krova, gdje se formiraju unutarnji uglovi, može sakupljati snijeg, što će pridonijeti stvaranju neravnog opterećenja. Držače snijega bolje je instalirati na mjestima gdje je količina oborina dovoljno velika da snijeg prikupljen blizu ruba vijenca ne može oštetiti odvodni sustav. Snijeg se može očistiti neovisno, ali ovaj se postupak ne može nazvati apsolutno sigurnim.

Da bi se osigurao siguran protok snijega i spriječio nastanak ledene kosti, koristi se kabelski sustav grijanja. Može se kontrolirati automatski ili ručno. Ovisi o vašoj želji i izboru. Grijaći elementi takvog sustava nalaze se duž cijelog ruba krova ispred oluka.

Za Rusiju će vrijednost snježnog opterećenja ovisiti o građevinskom području. Kako biste odredili koliki će sniježni pokrivač biti u vašem području, pomoći će vam posebna karta.

Tehnologija izračunavanja opterećenja snijega: S = Sg * m, gdje je Sg procijenjena vrijednost mase snježnog pokrivača na 1 m2 vodoravne površine zemlje, uzeta prema tablici, a m je koeficijent prijelaza s težine snježnog pokrivača zemlje na opterećenje snijega na pokrovu.

Procijenjena težina snježnog pokrivača Sg uzima se ovisno o regiji snijega Ruske Federacije.

Određivanje opterećenja snijega

Snježni okrug	ja	II	III	IV	V	VI	VII	VIII
Težina snježnog pokrivača Sg (kgf / m2)	80	120	180	240	320	400	480	560

Koeficijent m ovisi o kutu nagiba nagiba krova, s kutovima nagiba nagiba krova:

• manje od 25 stupnjeva m što je jednako 1

• od 25 do 60 stupnjeva, vrijednost m uzima se jednakom 0,7 (otprilike, za svaki nagib vlastitu vrijednost)

• više od 60 stupnjeva, vrijednost m pri izračunu ukupnog opterećenja snijegom ne uzima se u obzir.

Opterećenje vjetrom

Vjetar vrši bočni pritisak na zidove kuće i krov. Suočavajući se s preprekom, protok zraka se raspoređuje, spuštajući se do temelja i gore u strehu krova. Ako ne izračunate tlak vjetra, onda se krov jednostavno može poremetiti od uraganskih vjetra. Takvo uništenje ne može se uvijek popraviti nekim kozmetičkim popravkom, često to dovodi do potrebe zamjene krova. Važan pokazatelj prilikom izračuna utjecaja vjetra uzima u obzir aerodinamički koeficijent. Ovisi o kutu krova. Što je strma rampa, veće je opterećenje i vjetar će pokušati "srušiti" krov. Ako je kut vašeg krova mali, onda će vjetar djelovati na krov poput sile podizanja, pokušavajući ga rastrgati i odnijeti. Da biste spriječili da se to ne dogodi, morate pravilno promatrati dizajn krova. Stabilnost splavi sustava ovisi o pružanju prostorne krutosti, koja se sastoji od ispravne kombinacije nosača, remenica i dijagonalnih veza u njemu, kao i njihovog čvrstog pričvršćivanja jedni s drugima. Osim toga, vjetar može nositi predmete koji će u sudaru s krovom ostaviti mehanička oštećenja. Da biste to izbjegli, trebate pažljivo odabrati krov i pravilno organizirati sanduk za njegovu ugradnju.

Tlak vjetra, kao i težina snježnog pokrivača, ovisit će o području gradnje. Zoniranje se može odrediti donjom kartom.

Tehnologija izračunavanja vjetra

Koeficijent k, uzimajući u obzir promjenu tlaka vjetra s visinom z, određuje se u donjoj tablici, ovisno o vrsti terena. Prihvaćaju se sljedeće vrste terena:

• A - otvorene obale mora, jezera i akumulacija, pustinje, stepe, šumske stepe, tundra;

• B - gradska područja, šume i druga područja ravnomjerno prekrivena preprekama visokim više od 10 m;

• C - urbana područja s zgradama visine veće od 25 m.

Smatra se da je građevina smještena na terenu ovog tipa ako se taj teren održava na vjetrovitoj strani građevine na udaljenosti od 30 h - s visinom zgrade do 60 m i 2 km. - na većoj visini.

Visina z, m	K koeficijent za tipove terena
≤ 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

Napomena: pri određivanju opterećenja vjetra vrste terena mogu se razlikovati za različite dizajnerske smjerove vjetra.

Vjetar i snijeg opterećuju prilikom projektiranja nadstrešnica

Posebnu pozornost treba posvetiti proračunu onih koji razmišljaju o dizajniranju nadstrešnice - na primjer, za sjedalo ili parkiranje automobila. Obično se u takvim slučajevima koristi ekonomična konstrukcija koja nema dovoljnu krutost. Stoga se pritisak snijega ne može zanemariti. Preporučuje se čišćenje snijega na vrijeme, sprečavajući stvaranje snježnog pokrivača debljine više od 30 cm. Za nadstrešnicu izrađenu od drva pouzdanije će se napraviti kontinuirani sanduk i ojačani splavi. Ako ste odabrali metalnu konstrukciju, tada bi trebao imati odgovarajuću debljinu profila. U svakom slučaju, za odabir materijala potrebne krutosti, bolje je koristiti rezultate izračuna.

Primjeri izračunavanja snježnih i vjetrovnih opterećenja za Moskvu i moskovsku regiju

Primjer br. 1: Proračun opterećenja snijega

Izvorni podaci:

• regija: Moskva

• nagib krova: 35 stupnjeva

Pronađite punu izračunatu vrijednost opterećenja snijega S:

• puna procijenjena vrijednost opterećenja snijega određuje se formulom: S = Sg * m

• na karti zona snježnog pokrivača teritorija Ruske Federacije određujemo broj snježnog područja za Moskvu: u našem slučaju to je III, što odgovara tablici s težinom snježnog pokrivača Sg = 180 (kgf / m2);

• koeficijent prijelaza od težine snježnog pokrivača zemlje do opterećenja snijega premaza za krov krova od 35 stupnjeva m = 0,7

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

Primjer br. 2: Proračun opterećenja vjetra

Izvorni podaci:

• regija: Moskva

• nagib krova: 35 stupnjeva

• visina zgrade: 20 metara

• vrsta terena: urbana područja

Pronađite punu procijenjenu vrijednost opterećenja vjetra W:

• Izračunana vrijednost prosječne komponente opterećenja vjetra na visini z iznad površine zemlje određuje se formulom: W = Wo * k,

• Prema karti zona tlaka vjetra na cijelom području Ruske Federacije, za Moskvu odredimo regiju I

• Uzima se standardna vrijednost opterećenja vjetra koja odgovara I regiji Wo = 23 (kgf / m2)

• Koeficijent k, uzimajući u obzir promjenu tlaka vjetra s visinom z, određuje se u tablici. 6 k = 0,85

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