Comment calculer la charge de neige et de vent sur le toit

Lors de la conception d'un toit, il est nécessaire de prendre en compte les charges qui y agissent - neige et vent. Pour déterminer les indicateurs de ces valeurs, vous pouvez contacter un organisme de construction spécial, où les ingénieurs vous aideront avec les calculs. Mais si vous voulez tout faire vous-même et ne doutez pas de votre force, vous trouverez ici les formules nécessaires avec une description détaillée des quantités qui seront nécessaires au calcul. Ainsi, pour commencer, nous comprendrons quelles sont ces charges et pourquoi elles doivent être prises en compte.

Le climat russe est très diversifié. Il est important de comprendre que le changement de température, de pression du vent, de précipitations et d'autres facteurs physiques et mécaniques influenceront le toit d'une maison en construction. De plus, le degré de leur influence dépendra directement du domaine de construction. Tout cela exercera une pression non seulement sur la protection du toit - le toit, mais également sur les structures de support, telles que les chevrons et les lattes. Il faut comprendre que la maison est une structure unique. Selon une réaction en chaîne, la charge du toit est transférée aux murs et de ceux-ci à la fondation. Par conséquent, il est important de tout calculer dans les moindres détails.

Charge de neige

Le manteau neigeux formé en hiver sur le toit de la maison exerce une certaine pression sur celle-ci. Le nord de la région, le plus de neige. Il semble que le risque de pannes soit plus élevé, mais vous devez être plus prudent lors de la conception d'une maison dans une zone où il y a un changement périodique de température, ce qui peut provoquer la fonte des neiges et son gel ultérieur. Le poids moyen de la neige est de 100 kg / m3, mais à l'état humide, il peut atteindre 300 kg / m3. Dans de tels cas, la masse de neige peut provoquer une déformation du système de chevrons, une isolation hydraulique et thermique, ce qui entraînera une fuite du toit. Ces conditions météorologiques affecteront la descente rapide et inégale de la neige du toit, ce qui peut être dangereux pour l'homme.

Plus la pente du toit est grande, moins les dépôts de neige sur celui-ci seront retardés. Mais si votre toit a une forme complexe, alors à la jonction du toit, où les coins internes sont formés, de la neige peut s'accumuler, ce qui contribuera à la formation d'une charge inégale. Il est préférable d'installer des pare-neige dans les zones où les précipitations sont suffisamment importantes pour que la neige accumulée près du bord de la corniche ne puisse pas endommager le système de drainage. Le déneigement peut être effectué indépendamment, mais ce processus ne peut pas être qualifié de absolument sûr.

Afin d'assurer une circulation de neige sûre et d'éviter la formation de glaçons, un système de chauffage par câble est utilisé. Il peut être contrôlé automatiquement ou manuellement. Dépend de votre désir et de votre choix. Les éléments chauffants d'un tel système sont situés tout le long du bord du toit devant la gouttière.

Pour la Russie, la valeur de la charge de neige dépendra du domaine de construction. Pour déterminer la quantité de neige dans votre région, une carte spéciale vous aidera.

Technologie de calcul de la charge de neige: S = Sg * m, où Sg est la valeur estimée du poids du manteau neigeux pour 1 m2 de la surface horizontale de la terre, prise selon le tableau, et m est le coefficient de transition du poids du manteau neigeux de la terre à la charge de neige sur la couverture.

Le poids estimé du manteau neigeux Sg est calculé en fonction de la région de neige de la Fédération de Russie.

Détermination de la charge de neige

Quartier de neige	Je	II	III	IV	V	VI	VII	VIII
Poids du manteau neigeux Sg (kgf / m2)	80	120	180	240	320	400	480	560

Le coefficient m dépend de l'angle d'inclinaison de la pente du toit, avec les angles d'inclinaison de la pente du toit:

• moins de 25 degrés m égal à 1

• de 25 à 60 degrés, la valeur de m est prise égale à 0,7 (environ, pour chaque pente sa propre valeur)

• à plus de 60 degrés, la valeur de m, dans le calcul de la charge totale de neige, n'est pas prise en compte.

Charge de vent

Le vent exerce une pression latérale sur les murs de la maison et le toit. En entrant en collision avec un obstacle, le flux d'air est distribué, descendant jusqu'aux fondations et remontant dans les avant-toits du toit. Si vous ne calculez pas la pression du vent, la toiture peut simplement être perturbée par le vent d'ouragan. Une telle destruction ne peut pas toujours être réparée par une réparation esthétique, ce qui conduit souvent à la nécessité de remplacer le toit. Un indicateur important lors du calcul de l'impact du vent tient compte du coefficient aérodynamique. Cela dépend de l'angle du toit. Plus la rampe est raide, plus la charge est importante et le vent tentera de «renverser» le toit. Si l'angle de votre toit est petit, le vent agira sur le toit comme une force de levage, essayant de le déchirer et de l'emporter. Pour éviter que cela ne se produise, vous devez observer correctement la conception du toit. La stabilité du système de chevrons dépend de la fourniture d'une rigidité spatiale, qui consiste en la combinaison correcte des croisillons, des croisillons et des liens diagonaux, ainsi que de leur fixation rigide les uns aux autres. De plus, le vent peut transporter des objets qui, en cas de collision avec le toit, laisseront des dommages mécaniques. Pour éviter cela, vous devez choisir soigneusement la toiture et organiser correctement la caisse pour son installation.

La pression du vent, ainsi que le poids du manteau neigeux, dépendront de la zone de construction. Le zonage peut être déterminé par la carte ci-dessous.

Technologie de calcul du vent

Le coefficient k, tenant compte de l'évolution de la pression du vent avec la hauteur z, est déterminé par le tableau ci-dessous, en fonction du type de terrain. Les types de terrain suivants sont acceptés:

• A - côtes ouvertes des mers, lacs et réservoirs, déserts, steppes, steppes forestières, toundra;

• B - zones urbaines, forêts et autres zones uniformément couvertes d'obstacles de plus de 10 m de haut;

• C - zones urbaines avec des bâtiments d'une hauteur supérieure à 25 m.

Une structure est considérée comme située dans un terrain de ce type si ce terrain est maintenu du côté au vent de la structure à une distance de 30h - avec une hauteur de bâtiment de h jusqu'à 60 m et 2 km. - à une hauteur plus élevée.

Hauteur z, m	Coefficient K pour les types de terrain
≤ 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

Remarque: lors de la détermination de la charge de vent, les types de terrain peuvent être différents pour différentes directions de vent de conception.

Charges dues au vent et à la neige lors de la conception des auvents

Une attention particulière devrait être accordée au calcul de ceux qui envisagent de concevoir un auvent - par exemple, pour un gazebo ou pour garer une voiture. Habituellement, dans de tels cas, une construction économique est utilisée qui n'a pas une rigidité suffisante. Par conséquent, la pression de la neige ne peut pas être ignorée. Il est recommandé de nettoyer la neige à temps, évitant la formation d'une couche de neige de plus de 30 cm d'épaisseur.Pour une verrière en bois, il sera plus fiable de réaliser une caisse continue et des chevrons renforcés. Si vous avez choisi une structure métallique, elle doit avoir une épaisseur de profil appropriée. Dans tous les cas, pour sélectionner des matériaux de la rigidité nécessaire, il est préférable d'utiliser les résultats du calcul.

Exemples de calcul des charges de neige et de vent pour Moscou et la région de Moscou

Exemple n ° 1: calcul de la charge de neige

Données sources:

• région: Moscou

• pente du toit: 35 degrés

Trouvez la valeur totale calculée de la charge de neige S:

• la valeur totale estimée de la charge de neige est déterminée par la formule: S = Sg * m

• sur la carte des zones d'enneigement du territoire de la Fédération de Russie, nous déterminons le numéro de la région de neige pour Moscou: dans notre cas, c'est III, ce qui correspond au tableau avec le poids de l'enneigement Sg = 180 (kgf / m2);

• le coefficient de transition du poids de l'enneigement du sol à la charge de neige du revêtement pour un angle de toit de 35 degrés m = 0,7

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

Exemple n ° 2: calcul de la charge de vent

Données sources:

• région: Moscou

• pente du toit: 35 degrés

• hauteur du bâtiment: 20 mètres

• type de terrain: zones urbaines

Trouvez la valeur totale estimée de la charge de vent W:

• La valeur calculée de la composante moyenne de la charge de vent à une hauteur z au-dessus de la surface de la terre est déterminée par la formule: W = Wo * k,

• Selon la carte des zones de pression du vent sur le territoire de la Fédération de Russie, nous déterminons la région I pour Moscou

• La valeur standard de la charge de vent correspondant à la région I est prise Wo = 23 (kgf / m2)

• Le coefficient k, tenant compte de la variation de la pression du vent avec la hauteur z, est déterminé par le tableau. 6 k = 0,85

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