Cum se calculează sarcina de zăpadă și vânt pe acoperiș

Atunci când proiectați un acoperiș, este necesar să se țină seama de sarcinile care acționează asupra acestuia - zăpadă și vânt. Pentru a determina indicatorii acestor valori, puteți contacta o organizație specială de construcții, unde inginerii vă vor ajuta cu calculele. Dar dacă doriți să faceți totul singur și nu vă îndoiește de puterea dvs., atunci veți găsi formulele necesare cu o descriere detaliată a cantităților care vor fi necesare în calcul. Deci, pentru început, vom înțelege care sunt aceste încărcături și de ce trebuie luate în considerare.

Clima rusească este foarte diversă. Este important să înțelegem că schimbarea temperaturii, a presiunii vântului, a precipitațiilor și a altor factori fizici și mecanici vor influența acoperișul unei case aflate în construcție. Mai mult, gradul de influență al acestora va depinde direct de zona de construcție. Toate acestea vor pune presiune nu numai pe carcasa acoperișului - dar și pe structurile de susținere, cum ar fi căpriori și lăzi. Trebuie înțeles că casa este o singură structură. Conform unei reacții în lanț, sarcina de pe acoperiș este transferată pe pereți, iar de la aceștia la fundație. Prin urmare, este important să calculăm totul până la cele mai mici detalii.

Încărcare de zăpadă

Acoperirea de zăpadă care se formează iarna pe acoperișul casei exercită o anumită presiune asupra acesteia. Nordul este zona, cu atât mai multă zăpadă. Se pare că riscul de avarie este mai mare, dar ar trebui să fii mai atent atunci când proiectezi o casă într-o zonă în care există o schimbare periodică a temperaturii, care poate provoca topirea zăpezii și înghețarea ulterioară a acesteia. Greutatea medie a zăpezii este de 100 kg / m3, dar în stare umedă poate ajunge la 300 kg / m3. În astfel de cazuri, masa de zăpadă poate provoca deformarea sistemului de ploaie, a hidroizolației și a izolației termice, ceea ce va duce la scurgerea acoperișului. Astfel de condiții meteorologice vor afecta coborârea rapidă și neuniformă a zăpezii de pe acoperiș, care poate fi periculos pentru oameni.

Cu cât este mai mare panta acoperișului, cu atât mai puține depuneri de zăpadă pe el vor fi întârziate. Dar dacă acoperișul tău are o formă complexă, atunci la joncțiunea acoperișului, unde se formează colțuri interne, se poate colecta zăpadă, ceea ce va contribui la formarea unei sarcini inegale. Este mai bine să instalați reținători de zăpadă în zonele în care cantitatea de precipitații este suficient de mare, astfel încât zăpada colectată lângă marginea cornișei să nu poată deteriora sistemul de scurgere. Zăpada poate fi curățată independent, dar acest proces nu poate fi numit absolut sigur.

Pentru a asigura un flux de zăpadă sigur și pentru a preveni formarea de ghețuri, este utilizat un sistem de încălzire prin cablu. Poate fi controlat automat sau manual. Depinde de dorința și alegerea ta. Elementele de încălzire ale unui astfel de sistem sunt amplasate de-a lungul întregii margini a acoperișului în fața jgheabului.

Pentru Rusia, valoarea sarcinii de zăpadă va depinde de zona de construcție. Pentru a determina cât de mult va fi acoperirea de zăpadă în zona dvs., vă va ajuta o hartă specială.

Tehnologia de calcul a sarcinii de zăpadă: S = Sg * m, unde Sg este valoarea calculată a greutății stratului de zăpadă pe 1 m2 din suprafața orizontală a pământului, luată conform tabelului, iar m este coeficientul de tranziție de la greutatea acoperirii de zăpadă a pământului la sarcina de zăpadă de pe capac.

Greutatea estimată a acoperirii zăpezii Sg este luată în funcție de regiunea de zăpadă a Federației Ruse.

Determinarea sarcinii de zăpadă

Cartierul de zăpadă	eu	II	III	IV	V	VI	VII	VIII
Greutatea acoperirii zăpezii Sg (kgf / m2)	80	120	180	240	320	400	480	560

Coeficientul m depinde de unghiul de înclinare a pantei acoperișului, cu unghiurile de înclinare a pantei acoperișului:

• mai puțin de 25 de grade m egal cu 1

• de la 25 la 60 de grade, valoarea lui m este luată egală cu 0,7 (aproximativ, pentru fiecare pantă valoarea proprie)

• mai mult de 60 de grade, valoarea m, în calculul sarcinii totale de zăpadă, nu este luată în considerare.

Sarcina vântului

Vântul exercită o presiune laterală pe pereții casei și pe acoperiș. În coliziune cu un obstacol, fluxul de aer este distribuit, coborând în fundație și în sus în streașina acoperișului. Dacă nu calculați presiunea vântului, acoperișul poate pur și simplu perturba vântul uraganului. O astfel de distrugere nu poate fi întotdeauna rezolvată prin unele reparații cosmetice, de multe ori acest lucru duce la necesitatea înlocuirii acoperișului. Un indicator important la calcularea impactului vântului are în vedere coeficientul aerodinamic. Depinde de unghiul acoperișului. Cu cât rampa este mai abruptă, cu atât este mai mare sarcina, iar vântul va încerca să „bată” acoperișul. Dacă unghiul acoperișului tău este mic, atunci vântul va acționa asupra acoperișului ca o forță de ridicare, încercând să-l sfâșie și să-l ducă. Pentru a preveni acest lucru, trebuie să respectați corect proiectarea acoperișului. Stabilitatea sistemului de caprior depinde de asigurarea rigidității spațiale, care constă în combinația corectă de bretele, bretele și legături diagonale în el, precum și atașarea lor rigidă între ele. În plus, vântul poate transporta obiecte care, în coliziune cu acoperișul, vor lăsa daune mecanice. Pentru a evita acest lucru, trebuie să alegeți cu atenție acoperișul și să organizați în mod corespunzător lada pentru instalarea sa.

Presiunea vântului, precum și greutatea stratului de zăpadă vor depinde de zona de construcție. Zonarea poate fi determinată de harta de mai jos.

Tehnologia de calcul a vântului

Coeficientul k, ținând cont de modificarea presiunii vântului cu înălțimea z, este determinat de tabelul de mai jos, în funcție de tipul de teren. Sunt acceptate următoarele tipuri de teren:

• A - coaste deschise ale mărilor, lacurilor și rezervoarelor, deșerturi, stepe, stepele pădurii, tundră;

• B - zone urbane, păduri și alte zone acoperite uniform cu obstacole mai mari de 10 m;

• C - zone urbane cu clădiri cu o înălțime mai mare de 25 m.

Se consideră că o structură este amplasată pe un teren de acest tip dacă acest teren este menținut pe partea de vânt a structurii la o distanță de 30h - cu o înălțime a clădirii de până la 60 m și 2 km. - la o înălțime mai mare.

Înălțimea z, m	Coeficientul K pentru tipurile de teren
≤ 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

Notă: la determinarea sarcinii vântului, tipurile de teren pot fi diferite pentru diferite direcții ale vântului.

Încărcarea vântului și a zăpezii la proiectarea copertinelor

O atenție deosebită ar trebui să fie acordată calculului celor care se gândesc să proiecteze un baldachin - de exemplu, pentru un foișor sau să parcheze o mașină. De obicei în astfel de cazuri se utilizează o construcție economică care nu are o rigiditate suficientă. Prin urmare, presiunea de zăpadă nu poate fi ignorată. Se recomandă curățarea zăpezii la timp, împiedicând formarea stratului de zăpadă cu o grosime mai mare de 30 cm. Dacă ați ales o structură metalică, atunci ar trebui să aibă o grosime corespunzătoare a profilului. În orice caz, pentru a selecta materiale de rigiditate necesară, este mai bine să utilizați rezultatele de calcul.

Exemple de calcul al încărcăturii de zăpadă și vânt pentru Moscova și regiunea Moscova

Exemplul nr. 1: Calculul sarcinii de zăpadă

Date sursă:

• regiune: Moscova

• pas de acoperiș: 35 de grade

Găsiți valoarea completă a sarcinii de zăpadă S:

• valoarea totală estimată a sarcinii de zăpadă este determinată de formula: S = Sg * m

• pe harta zonelor de acoperire cu zăpadă de pe teritoriul Federației Ruse, determinăm numărul regiunii de zăpadă pentru Moscova: în cazul nostru, acesta este III, care corespunde tabelului cu greutatea acoperirii de zăpadă Sg = 180 (kgf / m2);

• coeficientul de tranziție de la greutatea acoperirii de zăpadă a pământului la sarcina de zăpadă a acoperirii pentru un unghi de acoperiș de 35 de grade m = 0,7

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

Exemplul nr. 2: Calculul sarcinii eoliene

Date sursă:

• regiune: Moscova

• pas de acoperiș: 35 de grade

• înălțimea clădirii: 20 de metri

• tipul terenului: zone urbane

Găsiți valoarea estimată a sarcinii vântului W:

• Valoarea calculată a componentei medii a sarcinii eoliene la o înălțime z deasupra suprafeței pământului este determinată de formula: W = Wo * k,

• Conform hărții zonelor de presiune a vântului pe teritoriul Federației Ruse, determinăm regiunea I pentru Moscova

• Valoarea standard a sarcinii eoliene corespunzătoare regiunii I este luată Wo = 23 (kgf / m2)

• Coeficientul k, ținând cont de modificarea presiunii vântului cu înălțimea z, este determinat de tabel. 6 k = 0,85

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