Hur man beräknar snö- och vindbelastningen på taket

Vid utformning av ett tak är det nödvändigt att ta hänsyn till laster som verkar på det - snö och vind. För att bestämma indikatorerna för dessa värden kan du kontakta en speciell konstruktionsorganisation där ingenjörer hjälper dig med beräkningarna. Men om du vill göra allt själv och inte tvivlar på din styrka, hittar du här de nödvändiga formlerna med en detaljerad beskrivning av de mängder som kommer att behövas i beräkningen. Så till att börja med kommer vi att förstå vad dessa laster är och varför de måste beaktas.

Det ryska klimatet är mycket skiftande. Det är viktigt att förstå att förändringen i temperatur, vindtryck, nederbörd och andra fysiska och mekaniska faktorer kommer att påverka taket på ett hus under uppbyggnad. Dessutom kommer graden av deras inflytande direkt att bero på konstruktionsområdet. Allt detta kommer att sätta tryck inte bara på takhöljet - taket, utan också på stödkonstruktionerna, såsom takbjälkar och lådor. Det måste förstås att huset är en enda struktur. Enligt en kedjereaktion överförs lasten från taket till väggarna och från dem till fundamentet. Därför är det viktigt att beräkna allt till minsta detalj.

Snöbelastning

Snöskyddet som bildas på vintern på husets tak utövar ett visst tryck på det. Ju längre norrut området, desto mer snö. Det verkar som att risken för nedbrytningar är högre, men du bör vara mer försiktig när du utformar ett hus i ett område där det periodvis ändras temperatur, vilket kan orsaka snösmältning och dess nedfrysning. Snittvikten på snö är 100 kg / m3, men i vått tillstånd kan den nå 300 kg / m3. I sådana fall kan snömassan orsaka deformation av raftsystemet, hydro- och värmeisolering, vilket kommer att leda till läckage av taket. Sådana väderförhållanden påverkar den snabba och ojämna nedstigning av snö från taket, vilket kan vara farligt för människor.

Ju större takets lutning blir, desto mindre snöavlagringar på det kommer att försenas. Men om ditt tak har en komplex form, kan snö samla snö på taket, där inre hörn bildas, vilket kommer att bidra till bildandet av en ojämn belastning. Det är bättre att installera snöhållare i områden där nederbördsmängden är tillräckligt stor så att snö som samlas in nära kornet på kornet inte kan skada dräneringssystemet. Snö kan rengöras oberoende, men denna process kan inte kallas helt säker.

För att säkerställa ett säkert snöflöde och förhindra bildning av istappar används ett kabelvärmesystem. Det kan styras automatiskt eller manuellt. Beror på din önskan och ditt val. Värmeelement i ett sådant system är belägna längs hela takkanten framför rännan.

För Ryssland kommer snöbelastningsvärdet att bero på konstruktionsområdet. För att bestämma hur mycket snötäcke som kommer att vara i ditt område, hjälper en speciell karta.

Tekniken för att beräkna snöbelastningen: S = Sg * m, där Sg är det uppskattade värdet på snöskyddsvikten per 1 m2 av jordens horisontella yta, enligt tabellen, och m är övergångskoefficienten från vikten på jordens snöskydd till snöbelastningen på locket.

Beräknad snötäckvikt Sg tas beroende på Rysslands snöregion.

Bestämning av snöbelastning

Snödistrikt	jag	II	III	IV	V	VI	VII	VIII
Snötäckvikt Sg (kgf / m2)	80	120	180	240	320	400	480	560

Koefficienten m beror på lutningsvinkeln för takets lutning, med lutningsvinklarna för takets lutning:

• mindre än 25 grader m lika med 1

• från 25 till 60 grader tas värdet på m lika med 0,7 (ungefär, för varje sluttning sitt eget värde)

• mer än 60 grader beaktas inte värdet på m vid beräkningen av den totala snöbelastningen.

Vindlast

Vinden utövar sidotryck på husets och takets väggar. Kolliderar med ett hinder fördelas luftflödet, går ner till grunden och upp i takens taktak. Om du inte beräknar vindtrycket, kan taket helt enkelt störa orkanvinden. Sådan förstörelse kan inte alltid fixas genom någon kosmetisk reparation, ofta leder detta till behovet av att byta ut taket. En viktig indikator vid beräkning av vindpåverkan beaktar den aerodynamiska koefficienten. Det beror på takets vinkel. Ju brantare rampen är, desto större blir lasten och vinden försöker "slå över" taket. Om takets vinkel är liten, kommer vinden att agera på taket som en lyftkraft och försöka riva det och föra det bort. För att förhindra att detta händer måste du följa takets utformning ordentligt. Raftsystemets stabilitet beror på att ge rumslig styvhet, som består av rätt kombination av hängslen, hängslen och diagonala band i det, liksom deras styva fästning till varandra. Dessutom kan vinden bära föremål som i en kollision med taket kommer att lämna mekaniska skador. För att undvika detta måste du noggrant välja tak och ordna ordentligt lådan för installationen.

Vindtrycket, liksom vikten på snöskyddet, beror på konstruktionsområdet. Zonbestämning kan bestämmas av kartan nedan.

Vindberäkningsteknologi

Koefficienten k, med hänsyn till förändringen i vindtryck med höjden z, bestäms av tabellen nedan, beroende på terrängtyp. Följande terrängtyper accepteras:

• A - öppna kuster av hav, sjöar och reservoarer, öknar, stäpp, skogssteg, tundra;

• B - stadsområden, skogar och andra områden som täcks jämnt med hinder som är mer än 10 m höga.

• C - stadsområden med byggnader med en höjd av mer än 25 meter.

En struktur anses vara belägen i en terräng av denna typ om denna terräng bibehålls på vindens sida av strukturen på ett avstånd av 30 timmar - med en bygghöjd på h upp till 60 m och 2 km. - på högre höjd.

Höjd z, m	K-koefficient för terrängtyper
≤ 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

Obs: vid bestämning av vindbelastningen kan terrängtyperna vara olika för olika konstruktionsvindriktningar.

Vind- och snöbelastning vid utformning av taktak

Särskild uppmärksamhet bör ägnas åt beräkningen av dem som funderar på att utforma en tak - till exempel för ett lusthus eller parkera en bil. Vanligtvis används i sådana fall en ekonomisk konstruktion som inte har tillräcklig styvhet. Därför kan snötrycket inte ignoreras. Det rekommenderas att rengöra snön i tid och undvika bildning av snöskydd som är mer än 30 cm tjock. För en tak av trä är det mer tillförlitligt att skapa en kontinuerlig låda och förstärkta takbjälkar. Om du valde en metallkonstruktion bör den ha en lämplig profiltjocklek. För att välja material med nödvändig styvhet är det i alla fall bättre att använda beräkningsresultaten.

Exempel på beräkning av snö- och vindbelastningar för Moskva och Moskva-regionen

Exempel nr 1: Beräkning av snöbelastning

Källdata:

• region: Moskva

• takhöjd: 35 grader

Hitta det fullständiga beräknade värdet på snöbelastningen S:

• det fulla uppskattade värdet på snöbelastningen bestäms av formeln: S = Sg * m

• på kartan över snöskyddszonerna i Rysslands territorium bestämmer vi antalet snöregioner för Moskva: i vårt fall är detta III, vilket motsvarar tabellen med snöskyddets vikt Sg = 180 (kgf / m2);

• övergångskoefficienten från vikten på jordens snöskydd till beläggningens snöbelastning för en takvinkel på 35 grader m = 0,7

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

Exempel nr 2: Beräkning av vindbelastningen

Källdata:

• region: Moskva

• takhöjd: 35 grader

• byggnadshöjd: 20 meter

• typ av terräng: stadsområden

Hitta det fulla uppskattade värdet på vindbelastningen W:

• Det beräknade värdet på vindkraftens medelkomponent i en höjd z över jordytan bestäms av formeln: W = Wo * k,

• Enligt kartan över vindtryckszoner över Rysslands territorium bestämmer vi region I för Moskva

• Standardvärdet för vindbelastningen motsvarande I-regionen tas Wo = 23 (kgf / m2)

• Koefficienten k, med hänsyn till förändringen i vindtrycket med höjden z, bestäms av tabellen. 6 k = 0,85

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