Hoe de sneeuw- en windbelasting op het dak te berekenen

Bij het ontwerpen van een dak moet rekening worden gehouden met de belastingen die erop werken - sneeuw en wind. Om de indicatoren van deze waarden te bepalen, kunt u contact opnemen met een speciale bouworganisatie, waar ingenieurs u helpen met de berekeningen. Maar als u alles zelf wilt doen en niet twijfelt aan uw kracht, dan vindt u hier de nodige formules met een gedetailleerde beschrijving van de hoeveelheden die nodig zijn in de berekening. Dus om te beginnen zullen we begrijpen wat deze belastingen zijn en waarom hiermee rekening moet worden gehouden.

Het Russische klimaat is erg divers. Het is belangrijk om te begrijpen dat de verandering in temperatuur, winddruk, neerslag en andere fysieke en mechanische factoren het dak van een huis in aanbouw beïnvloeden. Bovendien hangt de mate van hun invloed rechtstreeks af van het bouwgebied. Dit alles zal niet alleen druk uitoefenen op de dakbehuizing - het dak, maar ook op de ondersteunende structuren, zoals spanten en kratten. Het moet duidelijk zijn dat het huis een enkele structuur is. Volgens een kettingreactie wordt de belasting van het dak overgebracht naar de muren en van hen naar de fundering. Daarom is het belangrijk om alles tot in het kleinste detail te berekenen.

Sneeuwbelasting

De sneeuwlaag die zich in de winter op het dak van het huis vormt, oefent daar een zekere druk op uit. Hoe noordelijker het gebied, hoe meer sneeuw. Het lijkt erop dat het risico op storingen groter is, maar je moet voorzichtiger zijn bij het ontwerpen van een huis in een gebied waar de temperatuur regelmatig verandert, waardoor sneeuw kan smelten en het daarna kan bevriezen. Het gemiddelde gewicht van sneeuw is 100 kg / m3, maar in natte toestand kan het 300 kg / m3 bereiken. In dergelijke gevallen kan de sneeuwmassa vervorming van het spantensysteem, hydro- en thermische isolatie veroorzaken, wat zal leiden tot lekkage van het dak. Dergelijke weersomstandigheden hebben invloed op de snelle en ongelijkmatige afdaling van sneeuw van het dak, wat gevaarlijk kan zijn voor de mens.

Hoe groter de helling van het dak, hoe minder sneeuwafzettingen erop worden vertraagd. Maar als uw dak een complexe vorm heeft, dan kan zich op de kruising van het dak, waar interne hoeken worden gevormd, sneeuw verzamelen, wat zal bijdragen aan de vorming van een ongelijke belasting. Het is beter om sneeuwhouders te plaatsen in gebieden waar de hoeveelheid neerslag groot genoeg is, zodat sneeuw die wordt verzameld nabij de rand van de kroonlijst het afvoersysteem niet kan beschadigen. Sneeuw kan onafhankelijk worden gereinigd, maar dit proces kan niet absoluut veilig worden genoemd.

Om een ​​veilige sneeuwstroming te garanderen en de vorming van ijspegels te voorkomen, wordt een kabelverwarmingssysteem gebruikt. Het kan automatisch of handmatig worden bediend. Hangt af van uw wens en keuze. Verwarmingselementen van een dergelijk systeem bevinden zich langs de gehele rand van het dak voor de goot.

Voor Rusland hangt de waarde van de sneeuwbelasting af van het bouwgebied. Om te bepalen hoeveel sneeuwbedekking er in uw omgeving zal zijn, helpt een speciale kaart.

De technologie voor het berekenen van de sneeuwbelasting: S = Sg * m, waarbij Sg de berekende waarde is van het gewicht van de sneeuwbedekking per 1 m2 van het horizontale oppervlak van de aarde, genomen volgens de tabel, en m is de overgangscoëfficiënt van het gewicht van de sneeuwbedekking van de aarde naar de sneeuwbelasting op de dekking.

Het geschatte sneeuwgewicht Sg wordt genomen afhankelijk van de sneeuwregio van de Russische Federatie.

Bepaling van de sneeuwbelasting

Sneeuw district	ik	II	III	IV	V	VI	VII	VIII
Gewicht sneeuwbedekking Sg (kgf / m2)	80	120	180	240	320	400	480	560

De coëfficiënt m hangt af van de hellingshoek van de helling van het dak, met de hellingshoeken van de helling van het dak:

• minder dan 25 graden m gelijk aan 1

• van 25 tot 60 graden is de waarde van m gelijk aan 0,7 (ongeveer voor elke helling zijn eigen waarde)

• meer dan 60 graden, wordt de waarde van m bij de berekening van de totale sneeuwbelasting niet in aanmerking genomen.

Windbelasting

De wind oefent laterale druk uit op de muren van het huis en het dak. De luchtstroom botst met een obstakel en gaat naar de fundering en omhoog naar de dakrand van het dak. Als u de winddruk niet berekent, kan het dak eenvoudig verstoren door de orkaanwind. Een dergelijke vernietiging kan niet altijd worden opgelost door een cosmetische reparatie, vaak leidt dit tot de noodzaak om het dak te vervangen. Een belangrijke indicator bij het berekenen van de impact van wind is de aerodynamische coëfficiënt. Het hangt af van de hoek van het dak. Hoe steiler de helling, hoe groter de belasting en de wind zal proberen het dak "omver te werpen". Als de hoek van uw dak klein is, dan zal de wind op het dak werken als een hefkracht, proberen het te scheuren en weg te voeren. Om dit te voorkomen, moet u de dakstructuur goed observeren. De stabiliteit van het spantensysteem hangt af van het verschaffen van ruimtelijke stijfheid, die bestaat uit de juiste combinatie van beugels, beugels en diagonale banden erin, evenals hun stijve bevestiging aan elkaar. Bovendien kan de wind objecten dragen die bij een botsing met het dak mechanische schade zullen achterlaten. Om dit te voorkomen, moet u de dakbedekking zorgvuldig kiezen en de krat goed organiseren voor de installatie.

De winddruk en het gewicht van de sneeuwbedekking zijn afhankelijk van het bouwgebied. De zones kunnen worden bepaald aan de hand van de onderstaande kaart.

Windberekeningstechnologie

De coëfficiënt k, rekening houdend met de verandering in winddruk met hoogte z, wordt bepaald door de onderstaande tabel, afhankelijk van het type terrein. De volgende terreinsoorten worden geaccepteerd:

• A - open kusten van de zeeën, meren en stuwmeren, woestijnen, steppen, bossteppen, toendra;

• B - stedelijke gebieden, bossen en andere gebieden gelijkmatig bedekt met obstakels van meer dan 10 m hoog;

• C - stedelijke gebieden met gebouwen met een hoogte van meer dan 25 m.

Een constructie wordt geacht zich op een dergelijk terrein te bevinden indien dit terrein aan de windzijde van de constructie op een afstand van 30 uur wordt gehandhaafd - met een bouwhoogte van h tot 60 m en 2 km. - op een hogere hoogte.

Hoogte z, m	K-coëfficiënt voor terreintypen
≤ 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

Opmerking: bij het bepalen van de windbelasting kunnen de terreinsoorten verschillen voor verschillende windrichtingen.

Wind- en sneeuwbelastingen bij het ontwerpen van luifels

Bijzondere aandacht moet worden besteed aan de berekening van degenen die overwegen een luifel te ontwerpen - bijvoorbeeld voor een tuinhuisje of een auto parkeren. Gewoonlijk wordt in dergelijke gevallen een economische constructie gebruikt die niet voldoende stijf is. Daarom kan sneeuwdruk niet worden genegeerd. Het wordt aanbevolen om de sneeuw op tijd schoon te maken, om de vorming van sneeuwbedekking van meer dan 30 cm dik te voorkomen.Voor een luifel van hout is het betrouwbaarder om een ​​doorlopende kist en versterkte spanten te maken. Als u een metalen structuur kiest, moet deze de juiste profieldikte hebben. In elk geval is het beter om de berekeningsresultaten te gebruiken om materialen met de nodige stijfheid te selecteren.

Voorbeelden van berekening van sneeuw- en windbelasting voor Moskou en de regio Moskou

Voorbeeld nr. 1: berekening van de sneeuwbelasting

Brongegevens:

• regio: Moskou

• dakhelling: 35 graden

Vind de volledige geschatte waarde van de sneeuwbelasting S:

• de volledige geschatte waarde van de sneeuwbelasting wordt bepaald door de formule: S = Sg * m

• op de kaart van de sneeuwbedekkingszones van het grondgebied van de Russische Federatie bepalen we het nummer van de sneeuwregio voor Moskou: in ons geval is dit III, wat overeenkomt met de tabel met het gewicht van de sneeuwbedekking Sg = 180 (kgf / m2);

• de overgangscoëfficiënt van het gewicht van de sneeuwlaag van de aarde naar de sneeuwbelasting van de coating voor een dakhoek van 35 graden m = 0,7

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

Voorbeeld nr. 2: berekening van de windbelasting

Brongegevens:

• regio: Moskou

• dakhelling: 35 graden

• bouwhoogte: 20 meter

• type terrein: stedelijke gebieden

Vind de volledige berekende waarde van de windbelasting W:

• De berekende waarde van de gemiddelde component van de windbelasting op een hoogte z boven het aardoppervlak wordt bepaald door de formule: W = Wo * k,

• Volgens de kaart van winddrukzones over het grondgebied van de Russische Federatie bepalen we regio I voor Moskou

• De standaardwaarde van de windbelasting die overeenkomt met de I-regio, nemen we Wo = 23 (kgf / m2)

• De coëfficiënt k, rekening houdend met de verandering in winddruk met hoogte z, wordt bepaald door de tabel. 6 k = 0,85

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