Высота снегового покрова СНИП - VISTAGRUP.RU

Высота снегового покрова СНИП

buildingbook.ru

Информационный блог о строительстве зданий

  • Home
  • /
  • Нагрузки на здания и сооружения
  • /
  • Расчет снеговой нагрузки по СП 20.13330.2016

Расчет снеговой нагрузки по СП 20.13330.2016

СП 20.13330.2016 существенно изменил расчётные снеговые нагрузки, по сравнению с предыдущим. С новым СП вы можете ознакомиться по этой ссылке: СП 20.13330.2016.

Расчёт снеговой нагрузки по СП 20.13330.2016

Прежде всего необходимо определить что такое нормативная снеговая нагрузка и что такое расчетная снеговая нагрузка.

Нормативная нагрузка — это наибольшая нагрузка, отвечающая нормальным условиям эксплуатации, учитываемая при расчетах на 2-е предельное состояние (по деформации). Нормативную нагрузку учитывают при расчетах на прогибы балок, при расчетах по раскрытию трещин в ж.б. балках (когда не применяется требование по водонепроницаемости).

Расчетная нагрузка — это произведение нормативной нагрузки на коэффициент надежности по нагрузке. Данный коэффициент учитывает возможное отклонение нормативной нагрузки в сторону увеличения при неблагоприятном стечении обстоятельств. Для снеговой нагрузки коэффициент надежности по нагрузке равен 1,4 ( п.10.12 СП 20.13330.2016) т.е. расчетная нагрузка на 40% больше нормативной. Расчетную нагрузку учитывают при расчетах по 1-му предельному состоянию (на прочность). В расчетных программах, как правило, учитывают именно расчетную нагрузку.

Определение расчетной нагрузки

Расчетная снеговая нагрузка определяется по формуле 10.1 СП 20.13330.2016:

Вес снегового покрова Sg

Sg в формуле — это нормативное значение веса снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли, принимаемое в соответствии по данным таблицы 10.1 СП 20.13330.2016 в зависимости от района строительства

Снеговые районы (принимаются по карте 1 Приложения Е) I II III IV V VI VII VIII
Sg, кПа 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0

Снеговой район определяем по карте 1 приложения Е (карта с нового СП отличается от предыдущего, будьте внимательны при назначении снегового района).

Карту в высоком разрешении можно скачать на сайте Минстроя.

Также есть интерактивная карта, которую можно посмотреть по Этой ссылке.

Снеговая нагрузка на Сахалине определяется по карте 1а СП 20.13330.2016

По Сахалину в СП занижены снеговые нагрузки для некоторых районов. В частности там есть районы, снеговая нагрузка в которых достигает 1000 кг/м². Чтобы узнать вес снегового покрова на о. Сахалин нужно заглянуть в «Рекомендации по расчету снеговых нагрузок на сооружения в Сахалинской области» .

В следующей таблице приведены рекомендуемые нагрузки снега для о. Сахалин

Как видим некоторые снеговые нагрузки отличаются от СП, сравнивайте и берите наибольшее.

Вот пара фотографий с острова Сахалин, для тех кто не верит что могут быть такие снеговые нагрузки

Кроме того данные по снеговой нагрузке вы можете найти в ТСН (Территориальные строительные нормы).

Бывает, что в территориальных нормах требования по снеговой нагрузке меньше чем в СП, но хочу отметить один важный момент: ТСН носит рекомендательный характер, СП обязательный, т.е. если в ТСН снеговая нагрузка ниже чем в СП, то нужно пользоваться данным по СП. Например есть ТСН по нагрузкам для Краснодарского края (ТСН 20-302-2002), в нём приведена карта районирования веса снегового покрова. Часть территории Краснодарского края отмечена как 1-ый снеговой район, тогда как в СНиП это 2-ой снеговой район (т.е. нагрузка по СП выше). Если вы строите коттедж или другой объект, не подлежащий экспертизе, то по согласованию с заказчиком вы можете снизить снеговые нагрузку в этих районах до 1-го. Но если объект подлежит экспертизе, то снеговая нагрузка должна приниматься по СП если в ТСН она не будет выше.

Снеговая нагрузка для Крыма

Естественно не могли упустить и Крым, теперь Карта снеговых районов есть и для Крыма. Для определения снегового района для республики Крым смотрите карту 1б СП 20.13330.2016

Коэффициент μ

μ — это коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие, рассчитываемый согласно приложению Б СП 20.13330.2016. Этот коэффициент отражает форму кровли. Промежуточные значения коэффициента μ определяются линейной интерполяцией.

Для плоской кровли этот коэффициент равен единице. В местах выступов (зенитные фонари, парапеты, примыкание к стене) образуются снеговые мешки, что и отражается в коэффициенте μ, но это тема для отдельной статьи.

Для двухскатной кровли коэффициент μ зависит от уровня уклона:

1) при угле наклона до 30° коэффициент μ равен единице (согласно СНиП 2.01.07-85* до 25°, согласно СП 20.13330.2011 до 30°, лучше принимать до 30° μ=1 т.к. это будет в запас);

2)при угле наклона кровли от 20° до 30° коэффициент μ равен для одной стороны ската 0,75, для другой 1,25;

3) при угле наклона кровли от 10° до 30° и наличии аэрационных устройств по коньку покрытия коэффициент μ принимается по следующей схеме:

4) при угле наклона кровли в промежутке от 10° до 30° считаются по нескольким вариантам, которые приведены выше, в том числе и с μ=1 и принимается наихудший вариант;

5) при угле выше 60° коэффициент μ принимается равным нулю, т.е. снеговая нагрузка не действует на кровлю со слишком большим углом наклона;

6) промежуточные значения следует определять методом линейной интерполяции, т.е. для угла 45° коэффициент μ будет равен 0,5 (30°=1, 60°=0).

Особенно стоит обратить внимание на коэффициент μ при расчете снеговой нагрузки на ступенчатой кровле. Возле стены образуется снеговой мешок, а с верхнего ската снег сбрасывается на нижнюю и здесь μ может быть равен даже 6.

Также для прогонов необходимо ещё дополнительно увеличивать нагрузку на 10% (п.10.4 СП 20.13330.2016), не забываем про это.

Я не буду расписывать здесь остальные варианты, посмотрите их в приложении Б СП 22.13330.2016, а некоторые особенно актуальные мы рассмотрим позже.

Коэффициент Ce

Это коэффициент учитывающий снос снега с покрытий зданий под давлением ветра (Ce), принимаемый согласно п.10.5-10.9 СП 20.13330.2016.

Для покрытий, защищённых от прямого воздействия ветра, в том числе более высокими зданиями, а также для городской застройки Се=1,0 (п.10.6 СП 20.13330.2016).

Коэффициент Ce учитывающий снос снега с покрытий зданий под давлением ветра для райнов типа А и Б учитывается для плоских (с уклонами до 12% или 6°) кровель однопролетных или многопролетных зданий без зенитных фонарей или других выступающих частей кровли, если здание строится в районах со средней скоростью ветра за три наиболее холодных месяца более чем 2 м/с по формуле 10.2 СП 20.13330.2016

k — коэффициент учитывающий изменение ветрового давления по высоте, принимаемый по таблице 11.2 СП 20.13330.2016 для типов местности А или Б;

lc=(2b-b²/l) — характерный размер покрытия, принимаемый не более 100 м;

b — наименьший размер покрытия;

l — наибольший размер покрытия.

Коэффициент k определяется по таблице 11.2 СП 20.13330.2016 в зависимости от типа местности:

А — открытые побережья морей, озер и водохранилищ, пустыни, степи, лесостепи, тундра;

B — городские территории, лесные массивы и другие местности, равномерно покрытые препятствиями высотой более 10 м;

C — городские районы с застройкой зданиями высотой более 25м (для городских райнов Се=1,0).

Сооружение считается расположенным в местности данного типа, если эта местность сохраняется с наветренной стороны на расстоянии 30h (h — высота здания) — при высоте здания до 60 м и 2 км — при большей высоте.

z в данной таблице это высота здания до уровня рассматриваемой кровли.

Для покрытий с уклонами от 12 до 20% (от 6° до 11°) однопролетных и многопролетных зданий без фонарей, проектируемых на местности типа А и Б, Ce=0.85 (п.10.7 СП 20.13330.2016).

Снижение нагрузки, учитывающее снос снега, не предусматривается (п.10.9 СП 20.13330.2016):

1) на покрытия зданий в районах со среднемесячной температурой воздуха в январе выше минус 5°С (см.таблицу 5.1 СП 131.13330);

2) на участки покрытий, примыкающих к препятствиям (стенам, парапетам и др.) которые мешают сносу снега (см. схемы Б8-Б11 приложения Б СП 20.13330.2016);

3) как было уже сказано для городской застройки Се=1,0.

Думаю нужно также учесть и застройку территории в будущем т.к. если рядом с вашим зданием построят более высокое, то снос снега уменьшится. Я рекомендую использовать коэффициент Ce равным единице, т.к. не факт, что со временем здание не закроет более высокое.

Читайте также  Двери однопольные и двупольные отличие

Коэффициент Ct

Для неутепленных покрытий цехов с повышенными тепловыделениями при уклонах выше 3% коэффициент Ct=0.8.

Но я рекомендую всегда брать его равным единице т.к. производство может остановиться на переоборудование или просто временно остановить производство (например на каникулы) и в этом случае снег таять не будет.

Литература

Интерактивная карта, которую можно посмотреть по Этой ссылке.

Статья про снеговые нагрузки на о. Сахалин ( в формате pdf )

This article has 4 Comments

Спасибо за статью. 2 замечания
S в формуле 10.1 это не расчётная нагрузка
Пункты 10.? СП носят необязательный характер в соотв.
Перечень национальных стандартов и сводов правил (частей таких стандартов и сводов правил), в результате применения которых на обязательной основе обеспечивается соблюдение требований Федерального закона «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений»,
поскольку туда они не попали

Формула коэффициента сноса снега с покрытий зданий написана не правильно в СП 20.13330.2016 первая цифра 1.4, а у вас 1.2 из СП за 2011 год.

Это учтено в Изменениях №3 к СП, но они вступают в силу с 01.07.2021г.

Все верно но эти деятели же не написали что S нулевое это расчетная нагрузка а вы пишете расчетная. Читаю СП так и не понял как найти РАСЧЕТНУЮ снеговую нагрузку!

Высота снегового покрова СНИП

Снеговая нагрузка относится к климатическим кратковременным нагрузкам, длительность действия расчетных значений которых, существенно меньше срока службы сооружения СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия».

Снеговую нагрузку обязательно нужно учитывать при проектировании всех несущих конструкций зданий и сооружений, а также в расчете нагрузок передаваемых от веса конструкций здания или сооружения, на грунт основания.

Вес снегового покрова на 1 м 2 горизонтальной поверхности земли, для площадок расположенных на высоте не более 1500 м над уровнем моря, принимается в зависимости от снегового района Российской Федерации, по картам — 1, 1а и 1б, см. ниже

Карта 1. Районирование территории Российской Федерации по весу снегового покрова

Карта 1а. Районирование территории острова Сахалин по весу снегового покрова

Карта 1б. Районирование территории республики Крым по весу снегового покрова

и далее по данным таблицы СНиП или СП. При этом если сравнить таблицы указанные в СНиП II-A.11-62 от 1962 г., СНиП 2.01.07-85 или СП 20.13330.2011 и актуальная редакция СП 20.13330.2016, то данные будут разница.
Из таблиц видно, что климатические условия меняются и что будет в будущем неизвестно. Получается, что при расчете снеговой нагрузки лучше использовать таблицу с наибольшими нагрузками, чтобы возводимые конструкции в дальнейшем ее выдержали.

Для расчета снеговой нагрузки используем таблицу 4 из СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия».

Таблица 4

Снеговые районы Российской федерации (принимаются по картам 1, 1а, 1б) I II III IV V VI VII VIII
кПа (кгс/м 2 ) 0,8
(80)
1,2
(120)
1,8
(180)
2,4
(240)
3,2
(320)
4,0
(400)
4,8
(480)
5,6
(560)

Для упрощения расчета, используем формулу определения нормативной снеговой нагрузки из СНиП II-A.11-62 от 1962 г.

Р Н — нормативная снеговая нагрузка;
Р – вес снегового покрова кг/м 2 горизонтальной поверхности земли, принимаемый в зависимости от снегового района, по таблице нагрузок;
С — коэффициент перехода от веса снегового покрова на горизонтальной поверхности земли к нормативной нагрузке на покрытие, принимаемый в зависимости от его профиля.

После определяется нормативной снеговой нагрузки, находят расчетную снеговую нагрузку P, как произведение нормативной нагрузки Р Н на коэффициент перегрузки 1,4.

Значение коэффициента С принимается в зависимости от профиля покрытия (односкатное, двускатное, арочное и др. типы).

Схема 1

При a ≤ 30°, коэффициент C = 1.
При а ≥ 60°, коэффициент C = 0.

Промежуточные значения коэффициента С определяются методом линейной интерполяции.

Пример расчета для односкатного покрытия

Необходимо найти нормативную и расчетную снеговую нагрузку на односкатную кровлю здания, со следующими параметрами: L = 6 м (размеры кровли здания в горизонтальной проекции 6 х 6), а = 35°. Здание расположено в г. Ярославле.

1. Определяем снеговой район, по карте 1. «Районирование территории Российской Федерации по весу снегового покрова», снеговой район — IV.
2. По таблице нагрузок 4 определяем вес снегового покрова в кг/м 2 горизонтальной поверхности земли для снегового района IV — P = 240 кг/м 2 .
3. Определяем коэффициент C для уклона кровли — а = 35°, методом линейной интерполяции:

1 + ((35° — 30°) / (60° — 30°) х (0 — 1)) = 0,83

Коэффициент С = 0,83

4. Находим нормативную нагрузку на 1 м 2 кровли:

240 х 0,83 = 199,2 кг/ м 2

5. Находим расчетную нагрузку на 1 м 2 кровли:

Р = Р Н х 1,4

199,2 х 1,4 = 278,9 кг/ м 2

6. Находим расчетную нагрузку на кролю здания с площадью в горизонтальной проекции 6 х 6 = 36 м 2 :

36 х 278,9 = 10 040,4 кг — расчетная нагрузка на кровлю здания.

Найденную расчетную снеговую нагрузку — 10,04 тонны на кровлю здания, учитываем в дальнейших расчетах при проектировании.

Схема 2

Вариант 1 используется при а 2 горизонтальной поверхности земли для снегового района IV — P = 240 кг/м 2 .

Используем вариант расчета 2, т.к. выполняется условие 20° 2 кровли с наветренной и подветренной стороны:

С наветренной стороны:

240 х 0,75 = 180 кг/ м 2

С подветренной стороны:

240 х 1,25 = 300 кг/ м 2

5. Находим расчетную нагрузку на 1 м 2 кровли с наветренной и подветренной стороны:

Р = Р Н х 1,4

С наветренной стороны:

180 х 1,4 = 252 кг/ м 2

С подветренной стороны:

300 х 1,4 = 420 кг/ м 2

6. Находим расчетную нагрузку на кролю здания с наветренной и подветренной стороны:

С наветренной стороны:

6 х (6 / 2) = 18 м 2

18 х 252 = 4 536 кг

С подветренной стороны:

6 х (6 / 2) = 18 м 2

18 х 420 = 7 560 кг

Найденные расчетные нагрузки — 4,54 тонны (на кровлю здания с наветренной стороны) и 7,56 тонны (на кровлю здания с подветренной стороны) учитываем в дальнейших расчетах при проектировании. Лучше в дальнейшем учитывать максимальную снеговую нагрузку — 7,56 тонны, как с подветренной, так и с наветренной стороны.

Схема 3

Коэффициент С для арочного покрытия определяется по формуле:

С = L / (8 х f),

при этом С может быть не более 1 и не менее 0,4.

Вариант 1 используется при Н > Р / 100.

Вариант 2 используется при одновременном выполнении условий Н ≤ Р / 100 и f / L 2 горизонтальной поверхности земли для снегового района IV — P = 240 кг/м 2 .

Используем вариант расчета 2, т.к. выполняется условие 2,0 ≤ 240 / 100 и 1 / 6 2 кровли с наветренной и подветренной стороны:

С наветренной стороны:

240 х 0,375 = 90 кг/ м 2

С подветренной стороны:

240 х 0,75 = 180 кг/ м 2

5. Находим расчетную нагрузку на 1 м 2 кровли с наветренной и подветренной стороны:

Р = Р Н х 1,4

С наветренной стороны:

90 х 1,4 = 126 кг/ м 2

С подветренной стороны:

180 х 1,4 = 252 кг/ м 2

Общая площадь кровли здания в горизонтальной проекции 6 х 10 = 60 м 2 .

При данной конструктивной схеме, нагрузка на покрытие будет неравномерная. Наибольшие ее значения будут у свеса кровли с подветренной стороны, наименьшие вверху арки. При дальнейших расчетах несущих конструкций здания, лучше принять максимальную, равномерно распределенную снеговую нагрузку — 252 кг/ м 2 .

Снеговые и ветровые нагрузки

При строительстве арочных ангаров необходимо учитывать факторы воздействия окружающей среды на строительный объект, так как они оказывают существенное влияние на прочность и долговечность конструкций при эксплуатации.

Одни из важнейших характеристик, на которые мы обращаем внимание при проектировании арочного ангара – это снеговые и ветровые нагрузки, т.е. внешнее давление которое будет оказываться на ангар посредством снега и ветра. Расчет указанных характеристик позволяет нам закладывать в будущее строение материалы со свойствами, которые выдержат все нагрузки в совокупности.

Расчет снеговой нагрузки производится согласно СНиП 2.01.07-85* или согласно СП 20.13330.2016. На данный момент СНиП является обязательным к исполнению, а СП носит рекомендательный характер, но в общем в обоих документах написано одно и тоже.

Снеговая нагрузка. Расчет

Для определения снеговой нагрузки необходимо:

Шаг 1. Определите номер вашего снегового района на карте


Рис. Карта снеговых районов РФ Часть 1


Рис. Карта снеговых районов РФ Часть 2 / Крым

Шаг 2. По номеру района в таблице определяем расчетную нагрузку

Нормативная
нагрузка
Sg (кгс/м2)

Расчетная
нагрузка
Sg (кгс/м2)

Шаг 3. Произвести расчет по формуле

Расчётное значение снеговой нагрузки определяется по формуле:

S=Sg*µ

Sg — расчётное значение веса снегового покрова на 1м2 горизонтальной поверхности земли, принимаемое по таблице.

µ — коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие.

Коэффициент µ зависит от угла наклона ската кровли:

  • µ=1 при углах наклона ската кровли меньше 25°.
  • µ=0,7 при углах наклона ската кровли от 25 до 60°.
  • µ=не учитывают углах наклона ската кровли более 60°

Ветровая нагрузка. Расчет

Шаг 1. Определите номер вашего ветрового района на карте


Рис. Карта ветровых районов РФ

Шаг 2. По номеру района в таблице определить нормативное значение ветровой нагрузки

Ветровой район Wo (кгс/м2)
0,17 (17)
I 0,23 (23)
II 0,30 (30)
III 0,38 (38)
IV 0,48 (48)
V 0,60 (60)
VI 0,73 (73)
VII 0,85 (85)

Шаг 3. Произвести расчет ветровой нагрузки по формуле.

Расчётное значение средней составляющей ветровой нагрузки на высоте z над поверхностью земли определяется по формуле:

W=Wo*k*c

Wo — нормативное значение ветровой нагрузки, принимаемое по таблице ветрового района РФ.
с — аэродинамический коэффициент
k — коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте, определяется по таблице, в зависимости от типа местности:

  • А — открытые побережья морей, озер и водохранилищ. пустыни, степи, лесостепи, тундра;
  • В — городские территории, лесные массивы и другие местности, равномерно покрытые препятствиями высотой более 10 м;
  • С — городские районы с застройкой зданиями высотой более 25 м.

При определении ветровой нагрузки типы местности могут быть различными для разных расчётных направлений ветра.

  • 5 м.- 0,75 А / 0.5 B .
  • 10 м.- 1 А / 0.65 B°.
  • 20 м.- 1,25 А / 0.85 B

С более подробным описанием определения ветровой нагрузки вы можете познакомиться в документе.

Расчет снеговой и ветровой нагрузки на навес для авто по СНиПам, угол наклона кровли

Добротные сооружения требуют чертежей и расчетов. Навесы для укрытия авто считаются простыми и облегченными конструкциями, которые защищают машины от осадков и солнечных лучей. Если установить навес на скорую руку, без учета влияния природных факторов, защита может обернуться нападением и повреждением драгоценного авто.

Чтобы этого не произошло, для навеса выбирают подходящие опорные столбы, обрешетку и укрывной материал, которые выдерживают нагрузки от снега и ветра в конкретном регионе.

СНиПы и Нормы для расчета нагрузок воздействия

Умные инженеры еще в советские времена поработали над СНиПами и нормативами:

СНиП 2.01.07-85 Нагрузки и воздействия;
СП 16.13330.2017 СНиП II-23-81 Стальные конструкции;
СНиП 3.04.03-85 Защита строительных конструкций и сооружений от коррозии

Своды норм и правил распространяются на проектирование и строительство зданий и сооружений и содержат правила по учету атмосферных нагрузок.

Рассмотрим СНиПы детально, применительно к нагрузкам на навес для автомобиля, выясним зачем нужно рассчитывать нагрузки и что будет, если строить наобум.

Для чего соблюдать снеговые и ветровые нагрузки

Крыша без наклона накапливает снег, он оседает, становится плотным и тяжелым. В результате — навесы складываются пополам, крыша разваливается. Порывы ветра могут силой снести плохо закрепленную конструкцию. Если не заглубить столбы – сила пучения вытолкнет их из земли.

Вот почему опытные строители прежде, чем закупить материалы и приступить к установке делают чертеж, исходя из таблиц и формул нагрузок.

Заранее подготовленные чертежи с учетом нагрузок – залог прочности и надежности конструктива. Продумывайте какие опоры, ферму, обрешетку будете использовать, выбирайте правильный материал и навес простоит десятки лет.

Расчет нагрузок и угла наклона на примере односкатного навеса

На подготовительном этапе установки навеса учитываем:

  • угол наклона;
  • снеговую нагрузку;
  • ветровую нагрузку;
  • пучинистость грунта.

Пример: Односкатный навес для машины с расчетами снеговой и ветровой нагрузки

Воспользуемся формулами из СНиПа нагрузок. Расчет снеговой и ветровой нагрузки производится в соответствии со СНиП 2.01.07-85 Нагрузки и воздействия.

Уклон наклона кровли

Чтобы кровля выдерживала снеговую нагрузку, и дождевая вода не задерживалась делают скат. Все понимают, что чем круче горка, тем быстрее с нее скатываются. Однако, если сделать слишком большой угол уклона, снег задерживаться не будет, но на кровлю в большей степени будет воздействовать сила ветра – увеличится ветровая нагрузка, которая давит под разными углами в зависимости от направления ветра и воздействует на опоры.

Для того, чтобы подобрать нужный угол наклона, учитываем правило сочетания нагрузок:

Угол наклона выбирают исходя из региона:

  • 15-30 градусов – универсальный угол наклона навеса, подходящий для односкатной крыши из любых материалов.
  • 9-20 градусов – открытые и ветреные местности;
  • 45-60 градусов – снежный районы;

С наклоном разобрались, теперь переходим к расчету нагрузок.

Рассчитываем снеговую нагрузку

Снеговая нагрузка рассчитывается по формуле:

S = Sg *μ

Sg — расчетное значение веса снегового покрова на 1 м горизонтальной поверхности земли;

μ — поправочный коэффициент, который определяется по уклону кровли: (μ = 1 для уклона меньше 25°, μ = 0 для уклона больше 60°)

Определяется значение Sg по карте снеговых районов и по таблице:

Так в Москве и области, в Омске и Тюмени – III снеговой район, значение Sg будет 1,8 кПа, а в Уфе и Надыме V снеговой район, соответственно Sg = 3,2 кПа.

Переводим кПа (килопаскали) в привычные для нас килограммы на квадратный метр (кг/м2) для этого делим значение кПа на 0, 00980665 и получаем снеговую нагрузку на горизонтальную поверхность в том или ином районе.

(В Уфе по данным таблицы снеговая нагрузка на горизонтальную поверхность Sg = 3,2 кПа:0, 00980665 = 326 кг/м2)

Пример расчет снеговой нагрузки в Московской области, при наклоне кровли 15 градусов:

Если взять в расчет универсальный угол наклона кровли, в 15 градусов, то формула расчета будет выглядеть так:

S = Sg *μ = 1,8 кПа

Переводим килопаскали в килограммы 1,8:0,00980665= 183 кг/м2

Выяснили, что наш навес должен выдерживать снег тяжестью 183 кг на квадрат.

При этом, на навес помимо снега будут воздействовать и силы ветра.

Ветровая нагрузка — расчет по формуле

Нормативное значение ветровой нагрузки над поверхностью земли определяют по формуле:

w = w0 *k(ze)*С

w0 — нормативное значение ветрового давления в зависимости от района;
k(ze) — коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте;
С — аэродинамический коэффициент.

Значение ветрового давления w0 и поправочный коэффициент по высоте в том или ином типе местности k(ze) указаны в СНиП 2.01.07- 85.

Пример: рассчитаем ветровую нагрузку на нашу кровлю под углом 15 градусов в Московской области

Итак, берем все тот же навес для авто односкатный, с уклоном 15°.

Нам надо найти значения: w0, k(ze), С и подставить их в формулу расчета ветровой нагрузки.

w0

Московская область находится в 1 ветровом районе, поэтому w0 = 0,23 кН/м².

k(ze)

Коэффициент К, учитывающий изменение ветрового давления по высоте z

Коэффициент k(ze) будет равен 0,5, поскольку высота постройки меньше 5 м, а тип местности B.

С

Аэродинамический коэффициент С (Приложение 4 СНиПа) С = cp1 + сp2 см. схему ниже.

Согласно схеме, значение cp1 каждые 5 градусов увеличивается на 0,2. Следовательно, для 15° оно будет равно 1,6.

Значение cp2 каждые 5 градусов растет на 0,05, следовательно в нашем случае cp2 = 0,45.

С = 1,6+ 0,45

Итого ветровая нагрузка:

w = w0 *k(ze)*С = 0,23*0,5*(1,6+0,45) = 0,24 кН/м².

Переводим килоньютоны в кг:

0,24*101,97 = 25 кг/ м²

Сочетание нагрузок

Мы выяснили, что на односкатный навес с углом наклона в 15 градусов действует нагрузка снеговая 183 кг и ветровая 25 кг.

Складываем ветровую и снеговую нагрузки:

183 кг/кв.м+25 кг/кв.м = 208 кг/кв.м

Итак, наш навес должен выдерживать нагрузку 208 кг на 1 квадратный метр.

Для такого навеса оптимальными по запасу прочности будут металлические трубы диаметром/сечением 80-100 мм. При выборе укрывного материала надо учитывать его прочность. Например, если делать навес из профнастила, то надо брать лист толщиной от 0,5 мм, из поликарбоната 8-10 мм. При использовании более тонкого материала навесы усиливают и укрепляют частой обрешеткой.

Теперь, зная, как работают формулы расчетов, с легкостью можно вычислить нагрузку в любом регионе нашей страны. Это необходимо для того, чтобы грамотно подобрать материал – не переплачивать там, где в этом нет необходимости и наоборот, усилить конструкцию и обратить внимание на прочность, там, где в этом есть нужда.

При этом, не стоит забывать о правильной установке опорных столбов с учетом глубины промерзания грунта в том или ином регионе, не забывать о сыпучести и подвижке привозного грунта.

Снеговая нагрузка на кровлю: тонкости расчета при проектировании

Ключевая особенность нашего климата – сезонность. Как следствие изменяются факторы воздействия на крыши домов: количество осадков, сила, направление ветра и прочие. Снеговая нагрузка на кровлю одна из основных составляющих проекта будущего строительства, с учетом которой определяется тип стропильной системы, параметры материала, вариант обрешетки и кровельного настила.

Что следует знать о таких воздействиях, и их учете на стадии проектирования строительства?

Как снег влияет на кровлю ↑

Понятно, что выпавший на поверхность кровли снег имеет массу, что создает давление на всю систему. Однако создаваемая нагрузка неравномерна и постоянно изменяется.

    В течение холодного времени года снежный покров возрастает. Но главная опасность в чередовании оттепелей и заморозков, в результате которых возрастает масса даже одного слоя.
    Снежный покров не является статичным, он находится в постоянном движении: сползает со скатов, сдувается ветром. Следствием этого на различных участках крыши давление распределяется неравномерно. В особенности этот фактор проявляется на кровлях с нестандартными конфигурациями (так называемые ломаные типы). Так как снег сползает по скату, его большая масса скопляется на свесах, что также не влияет благотворно на кровельную конструкцию. Снеговой покров создает воздействия не только на сам кровельный настил и стропильную систему, но и на водостоки, результатом чего часто является обрушение последних.

Чтобы устранить или снизить неблагоприятное влияние снеговой нагрузки на крыши, разработана целая концепция решения проблемы. Она включает в себя очистку поверхности на уже имеющихся накрытиях, изменение конструкций, или расчет, и закладку определенных свойств еще на этапе проекта возводящегося дома.

Учет снеговых нагрузок на имеющихся кровлях ↑

Естественно лучше всего на стадии строительства учесть все факторы снеговых нагрузок и внести их в составляющийся проект. Но, что следует проверять или учитывать в варианте, когда дом уже построен?

    В готовом здании следует замерять угол наклона скатов . Оптимально если это значение будет составлять от 45 до 60 градусов, тогда снежный покров попросту не будет накапливаться на поверхности, сдвигаясь с кровельного настила.

Равномерно распределить по поверхности снеговые потоки помогут приспособления смонтированные на настил – снегозадержатели и снегорезы. Такие элементы «разобьют» всю массу на несколько частей, распределив их приблизительно равномерно на всей площади. Также в зависимости от обрешетки подбирается тип снегозадержателей , на сплошных вариантах возможен монтаж трубчатых барьерных типов устройств, в других вариантах лучше устанавливать снегорезы, разбивающие снежный поток на отдельные части.

    Во избежание накопления больших объемов снега на карнизах крыши, следует подумать о системе подогрева. Монтаж нагревательного кабеля по кромке кровельного настила поможет устранить намерзание глыб снега и льда. Управление системой можно осуществлять в автоматическом и ручном режимах.

Кровли уже построенных зданий, как правило, уже рассчитаны под определенную снеговую нагрузку данного региона, однако дополнительные мероприятия и приспособления помогут устранить негативные последствия, как самого перегруза, так, и сопутствующих процессов (протечки, разрушения настила и прочих).

Расчет снеговых нагрузок в соответствии строительным нормам ↑

Без учета климатических особенностей зим в данном регионе крыша может попросту не выдержать выпавшего количества снега, стропильные конструкции деформируются с дальнейшими разрушениями.

Зная массу осадков, уже можно рассчитать воздействие снега на поверхность по толщине выпавшего покрова. Для чего в СНиПе (строительные нормы и правила 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия» параграф 10) включены формулы, по которым можно произвести расчеты. Но, следует знать именно среднюю толщину снежного покрова для конкретного региона и соответственно создаваемые воздействия.

СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия» (1,1 MiB, 3 069 hits)

Чтобы можно было сделать точный расчет, составлена карта страны, где территория разбита на 8 регионов с приблизительно одинаковыми условиями.

  1. Например, для Москвы и Подмосковья нагрузка составляет приблизительно 180/126 кг/м³,
  2. район Нижнего Новгорода – 240/168 кг/м³,
  3. а в горных районах этот показатель может варьироваться 560/392 кг/м³.

С учетом таких данных проводится расчет полной снеговой нагрузки на кровлю с применением такой формулы:

S это искомая полная снеговая нагрузка;

S расч – расчетная снеговая нагрузка (смотрим по карте, уточняем конкретно по своему региону);

µ – коэффициент, учитывающий угол наклона кровли.

Значение уклона кровли берут зависимо от следующих показателей:

    При наклоне скатов менее чем на 25 градусов – единица; Наклон от 25 до 60 градусов – коэффициент 0,7; При уклонах скатов более чем на 60 градусов, данный показатель не учитывается вообще.

То есть, имея такие данные довольно просто сделать расчеты. Например, для района Нижнего Новгорода расчетная снеговая нагрузка имеет показатель 240 кг, дом проектируется со скатами под углом в 30 градусов, значит, подсчет имеет следующий вид – 240×0,7=168 кг/м³. После чего можно подобрать соответствующие детали стропильной конструкции кровли.

Плоские типы крыш ↑

Подобные типы конструкций крыши неприемлемы для регионов с большим количеством осадков в холодное время года, так на такой поверхности будут накапливаться большие объемы снега. Результатом станет чрезмерное давление снега на конструкцию. В областях с теплым климатом, кровли подобного типа должны иметь запас прочности, а также сплошную обрешетку. Обязательным условием является монтаж подогрева карнизов, для удаления осадков со свесов через водосточные системы.

Проектируя строительство гаражей , хозяйственных построек или беседок с плоским накрытием, руководствуются такими же правилами и расчетами снеговых нагрузок, как и для обычных двухскатных (или более) типов крыш. Однако для плоских кровельных конструкций на таких постройках лучше подобрать стропила с более толстых материалов, а обрешетку монтировать сплошной.

Собственный вес конструкции крыши ↑

Кроме снеговых нагрузок стоит учесть массу самой кровельной конструкции. Делается это для снижения давления на стены постройки, а также, чтобы крыша не разрушилась под собственным весом, догруженным выпавшими осадками.

Оптимальное значение для жилых домов приблизительно 50 килограмм на 1 метр площади.

Расчет проводится путем суммирования массы 1м² каждого слоя кровельного пирога, и умножением на коэффициент 1,1. Например, вес 1 квадрата обрешетки с досок сечением 25 мм составляет около 15 кг/1м², теплоизолятор 100 мм – 10 кг/1м², настил из металлочерепицы 4-5 кг/м² (зависит от толщины листа). Итого, имеем 15+10+4= 29 ×1,1=31,9 кг/1м². Также не стоит забывать о массе стропил.

С учетом этих показателей выбираются оптимальные варианты материалов, а также типы обрешетки и стропил. Впоследствии такой подход позволит менять кровельный настил без опасений разрушения имеющейся конструкции.

Расчет снеговых воздействий на перекрытие, это одна из составляющих проекта будущего дома, которую не стоит не учитывать. Пренебрежение простыми расчетами, и небрежный подбор соответствующего варианта конструкции накрытий могут привести к серьезным последствиям вплоть до разрушения.

В особенности расчеты снеговых нагрузок важны для сложных по конфигурации вариантов кровли, так как неравномерное распределение осадков на поверхности создаст перегруженные участки. В таком случае следует подобрать более прочные материалы для создания большего запаса прочности на таких частях крыш.

Если сделать все правильно, то подобная кровля прослужит эксплуатационный срок без проблем, и даже при смене материала кровельного настила.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: