Tehnostav.ru

Стройка и Ремонт
31 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Снеговой мешок на кровле

Расчет зданий на действие снеговых нагрузок

Снеговая нагрузка – одна из основных нагрузок, действующих на конструкцию здания. Нагрузка уже давно изучается советующими организациями, составляются схемы нагружения кровель разной формы, однако не редки случаи обрушения конструкций под огромным весом снега:

Причиной обрушения может быть как не корректный расчет снеговой нагрузки на кровлю, так и неправильно вычисленная несущая способность элемента конструкции. Сложность сбора нагрузки в основном заключается в снеговых мешках, реже ввиду не прямолинейно формы конструкции кровли. Формы снеговых мешков описаны разработчиками норм, но ввиду сложности форм конструкции, приложить нагрузку на схему правильно бывает весьма трудно. Например, Вы сталкиваетесь с призматической конструкцией расположенной на кровле, которая вызывает снеговой мешок. Согласно ГОСТ Р ИСО 4355-2016 «Основы проектирования строительных конструкций. Определение снеговых нагрузок на покрытия» нагрузку возле угла конструкции нужно прикладывать следующим образом:

Большинство расчетных схем инженеры собирают в программах методом конечных элементов. Те, кто уже сталкивался с программами МКЭ меня сейчас поймут: задать такого рода нагрузку на пластинчатые (или тем более на стержневые) конечной элементы – задача весьма сложная и трудозатратная. Здесь инженеру приходится решать сложную пространственную геометрическую задачу, на которую часто не хватает времени. Программа по расчету строительных конструкций ЛИРА 10.6 имеет в своем наборе функций «нагрузку на расчетную схему» (нагрузка – штамп), которая значительно упрощает процесс задания нагрузки подобного рода.

Программа ЛИРА 10.6 предлагает пользователю задать «нерегулярную» (неравномерную по площади нагрузку). После чего программа на каждый конечный элемент преобразует заданную нагрузку в отдельную трапециевидную.

Таким способом прикладывать сложной формы снеговые мешки инженерам станет гораздо проще. Еще более эффективно удается выполнить расчет балочной клетки на действие снегового мешка сложной формы. Как правило, нагрузку на стержни назначают линейной нагрузкой, предварительно вычисляя грузовую площадь. Определение линейной нагрузки при разном шаге балок на действие трапециевидных нагрузок вынуждает инженера вычислять нагрузку для каждой балки отдельно. Если же трапециевидная нагрузка идет в двух направлениях, то даже для одной балки вычислить значения нагрузки очень сложно. Нагрузка на поверхность решает и такую задачу. Пользователь программы ЛИРА 10.6 может контуром задать нагрузку на группу стержневых элементов, а в итоге получить правильное приложение нагрузки на каждый стержневой конечный элемент с цветовым выделением грузовых площадей.

При изменении шага балок, или изменения количества балок, нагрузка автоматически будет пересчитана.

Разберем еще один класс задач, вызывающий сложности при работе со снеговыми мешками – снеговые нагрузки на сферическую и коническую поверхности. Сложность в том, что нагрузку по требованию норм следует прикладывать переменную, т е на каждый конечный элемент должна прикладываться нагрузка определенного значения.

Команда нагрузки на поверхность здесь не сработает (работа осуществляется только в рамках одной плоскости). Пользователь ЛИРА 10.6 для такой задачи должен воспользоваться нагрузкой по функции: программа будет считывать координаты узлов, пластин и стержней по направлениям x y z.

В нашем случае нагрузка на конус задается по формуле:

Таким образом, если переменные z, r, a выразить через функцию от x y z, можно приложить нагрузку так, как предписывает нормативный документ. Сложность здесь будет заключаться только в правильной прописи формулы (воспринимается текст согласно правилам excel). Также будет важно расстановка схемы на поле координат программы. Разработчики в ближайших версиях обещали типовые формулы для снега, ветра прописать в библиотеке нагрузок, останется только выделить конструкцию, выбрать нужную функцию и нагрузки приложатся.

Итак, в статье мы рассмотрели основные сложности при задаче снеговых нагрузок на конечно элементную модель. Программа ЛИРА 10.6 имеет в своем наборе функций, которые позволяют без особых трудозатрат справиться с задачей присвоения нагрузок. Все описанные функции доступны для расчета также и в демоверсии программы при ограниченном количестве узлов или элементов (500 узлов или элементов).

Что такое снеговая нагрузка

Словари дают следующее определение: « Снеговая нагрузка – нагрузка испытываемая зданиями и сооружениями от массы снега».

Зачем надо знать значения снеговых нагрузок

Кое- кто из читателей, особенно те, кто ведет строительство дома своими руками, воскликнет: «Зачем мне это знать?! Я и без снеговых нагрузок обойдусь!» и окажется неправ.

Знание веса снегового покрова помогает правильно рассчитать, изготовить и смонтировать стропильную систему и обрешетку крыши, а также выбрать и правильно уложить кровельные материалы которые позволят нормально эксплуатировать крышу в условиях определенного региона.

Точное значение снеговой нагрузки для своего региона вы можете узнать в региональных СРО или обратившись к СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия», а именно к картам вложенным в формате pdf в «Изменения к СНиП 2.01.07 – 85» . найти этот документ в Интернете совершенно несложно.

Что может произойти при игнорировании снеговой нагрузки

Для начала немного теории.

Расчет несущих конструкций зданий и сооружений выполняют по методу предельных состояний. Считается, что при них конструкции крыши перестают сопротивляться внешним воздействиям, либо получают повреждения и деформации, исключающие их дальнейшую эксплуатацию.

При расчете стропильной системы крыши производится расчет двух предельных состояний:

  1. Состояния, при которых у элементов крыши исчерпана несущая способность. В этом случае происходит разрушение конструкции. Дальнейшая эксплуатация крыши невозможна. Необходимо производить демонтаж разрушившихся элементов. Кровельные материалы (даже ондулин) при этом подлежат полной замене.
  1. Состояния, при которых в конструкции крыши развиваются предельные деформации от статических или динамических нагрузок. При этом конструкция крыши не разрушается, но ее эксплуатация невозможна — необходим ремонт крыши.

Снеговые нагрузки учитываются при расчете по первому предельному состоянию. Таким образом, игнорирование этого значения может привести к разрушению элементов крыши, кровельные материалы будут приведены в состояние, при котором их дальнейшая эксплуатация будет невозможна. Единственным выходом будет капитальный ремонт крыши.

Следует отметить, что в зависимости от направления преобладающих ветров в месте, где происходит строительство дома своими руками, а также от уклона крыши снега на крыше может быть гораздо больше чем на земле. Так происходит в том случае если при метели или буране снежинки, подхваченные ветром, переносятся на подветренную сторону крыши и оседают на ней.

Как использовать знания о снеговой нагрузке на практике

Прежде всего, знание значения снеговой нагрузки позволяет тем, кто ведет строительство дома своими руками, правильно выбрать кровельные материалы. Практически все компании — изготовители заявляют о нагрузках, которые способны выдержать производимые ими продукты. Сравнив заявленное значение со снеговой нагрузкой можно отмести те кровельные материалы, которые ее не выдерживают.

Например, при снеговой нагрузке в 480 кг на 1 кв.м. использование мягких черепиц становится невозможным. А вот ондулин легко выдержит такую нагрузку. Для этого достаточно произвести его монтаж в точном соответствии с инструкцией компании Ондулин.

При монтаже стропильной системы знание значения снеговой нагрузки позволит избежать деформации и повреждения кровельных материалов и каркаса крыши в проблемных зонах.

Например, при снеговой нагрузке в 400 кг на 1 кв.м. в ендовах будут образовываться снеговые мешки массой выше средненормативной. Значит, в них необходимо установить спаренные стропильные ноги и усилить обрешетку для монтажа ендовы.

Совет. Снеговой «мешок», образовавшийся с подветренной стороны кровли, будет сползать и давить на ее свес. При этом возможен облом края свеса. Для того чтобы этого избежать, свес не должен превышать размеров, изготовителем кровельных материалов. Компания Ондулин рекомендует выполнять свес не более 70 мм.

Как видите казавшийся теоретическим и не нужным термин превратился в информацию крайне важную при строительстве крыши.

Как убрать снеговой мешок при реконструкции кровли

Страница 1 из 212>

Существует односкатная кровля с размерами в плане 27000*10830 , зимой образуется значительный снеговой мешок , не убирая который весной происходит опасный сход снега .
Задача убрать снеговую нагрузку с кровли . С минимальными затратами.

Leshkinsky
Посмотреть профиль
Найти ещё сообщения от Leshkinsky
hang_7
Посмотреть профиль
Найти ещё сообщения от hang_7
Alexandr_A
Посмотреть профиль
Найти ещё сообщения от Alexandr_A
Leshkinsky
Посмотреть профиль
Найти ещё сообщения от Leshkinsky
Alexandr_A
Посмотреть профиль
Найти ещё сообщения от Alexandr_A
Leshkinsky
Посмотреть профиль
Найти ещё сообщения от Leshkinsky
Alexandr_A
Посмотреть профиль
Найти ещё сообщения от Alexandr_A
Бахил
Посмотреть профиль
Найти ещё сообщения от Бахил

Что требуется? Убрать снеговую нагрузку или опасность схода снегового мешка с кровли?

—— добавлено через 45 сек. ——
Бахил есть еще вариант — срыть утеплитель.

Что требуется? Убрать снеговую нагрузку или опасность схода снегового мешка с кровли?

—— добавлено через 45 сек. ——
Бахил есть еще вариант — срыть утеплитель.

Leshkinsky
Посмотреть профиль
Найти ещё сообщения от Leshkinsky
hang_7
Посмотреть профиль
Найти ещё сообщения от hang_7
Фадеев
Посмотреть профиль
Найти ещё сообщения от Фадеев

Инженер-проектировщик, по совместительству Йожыг-Оборотень

Integer
Посмотреть профиль
Найти ещё сообщения от Integer

А я думал, что снегозадержатель придуман для предотвращения лавинообразного схода снега с кровли. А ставится в 0,6-1 м от карниза, чтобы снег, подтаявши, спокойно себе стекал по водостокам.

2 мин. ——
p.s. а при сходе снега, чтобы не нанести материальный ущерб и не покалечить людей, а не только водосточную систему.

Mistake
Посмотреть профиль
Найти ещё сообщения от Mistake

Спасибо, только я там так и не нашел что-то про снеговую нагрузку при установке снегозадержателей, точнее там написано что-то на стр. 638-640, но описан не мой случай.

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)IIIIIIIVVVIVIIVIII
Sg, кПа0,51,01,52,02,53,03,54,0

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.

Читать еще:  Уклон кровли для крыши Вашего дома

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.

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 2 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.

Расчет снеговой нагрузки, что нужно учитывать, какие могут быть последствия

В условиях сурового российского климата в зимнее время кровельные конструкции испытывают значительную снеговую нагрузку. Этот фактор надо принять во внимание во время проектирования стропильной система и несущих элементов конструкции. В данной статье мы расскажем о том, как согласно СНиПам произвести расчет снеговой нагрузки на крышах с разным типом стропильной системы.

Расчет давления снежной массы на крышу здания выполняется, в первую очередь, с целью минимизации последствий от чрезмерного давления на кровлю. Поэтому во время оборудования кровли устанавливают снегозадержатели, которые предотвратят соскальзывание снега со свеса крыши. Примечательно, что в разных регионах России показатели снеговых нагрузок могут отличаться.

Стоит отметить, что избыточное количество снега на крыше может не только спровоцировать деформации стропильной системы, но и стать причиной проникновения воды в пространство под кровлей. Происходит это, когда из-за обледенения затрудняется отток воды с крыши, и она начинает просачиваться в щели. Хотя максимальное количество осадков выпадает в горных районах, все же наиболее пагубно на крышу влияет периодическое оттаивание, обледенение и промерзание. Эти явления могут стать причиной разрушения кровельного покрытия, нарушений в работе стоков и соскальзывания снега с крыши.

Последствия от излишней снеговой нагрузки

Примечательно, что около 5 % всего количества снега, находящегося на крыше, испаряется в течение 24 часов. Это следует учитывать во время расчета нагрузки на крышу от снега.

Лежащий на крыше снег может сдуваться ветром, соскальзывать, покрываться коркой, что может стать причиной таких явлений:

  • Во время оттепели и последующего сильного похолодания снеговая нагрузка на кровлю существенно возрастает; в связи с этим расчетные показатели оказываются превышены; в результате могут быть повреждены не только гидро- и теплоизоляционные слои, но и стропильная конструкция.
  • Снеговая нагрузка на скатную кровлю сложной формы, содержащую различные переломы и архитектурные элементы, распределяется неравномерно. Следовательно, не всегда есть возможность точно произвести расчеты.
  • Если слишком большое количество снега скопится у края крыши, это может угрожать проходящим под зданием людям. Поэтому в тех регионах, где зимой ожидается существенный объем снега, на крышах монтируют снегозадержатели.
  • Соскальзывание снежного покрова с козырька крыши угрожает также и водостокам. Для их защиты рекомендуется устанавливать снегозадержатели, либо вовремя очищать снег.

Методы удаления снега с кровли

В нашей стране ручная очистка крыш от скопившегося снега является довольно распространенной, но, отнюдь не безопасной. Поэтому во время проектирования несущей конструкции кровли, а также выбора кровельного материала, снеговая нагрузка обязательно принимается в расчет. Поскольку уклон ската напрямую влияет на количество снега, который может задержаться на крыше, в регионах, где зимой выпадает очень много снега, скатные кровли делают с уклоном в пределах 45-60 градусов.

Чтобы избежать обледенения и появления сосулек, на крыше обустраивают системы кабельного обогрева. Для этого нагревательный контур пускают по периметру кровли, поместив его перед стоком. Управлять таким обогревом можно вручную либо с помощью автоматики.

Нормы СНиП для расчета нагрузки от снега

Чтобы не допустить повреждения каркаса крыши, кровельного покрытия, а также несущих элементов строения, в процессе проектирования делают расчет ожидаемой нагрузки от снега. Средняя масса одного метра кубического снега составляет 100 килограмм, однако, масса мокрого снега достигает 300 килограмм на метр кубический. Исходя из этих данных, достаточно легко вычислить ожидаемую нагрузку на поверхность крыши, зная площадь и расчетную толщину слоя снега.

Обычно толщину снежного слоя замеряют на ровном участке, а затем умножают ее на 1,5, то есть коэффициент запаса. Значение коэффициента отличается в зависимости от региона, особенности которых указаны в специальной карте снеговой нагрузки.

Согласно СНиП расчет снеговой нагрузки на кровлю выполняется по такой формуле:

где S = максимальная Снеговая нагрузка;

Sр = расчетная масса снега на одном квадратном метре поверхности;

μ – коэффициент, учитывающий уклон ската.

Согласно СНиП снеговая нагрузка на кровлю рассчитывается с учетом таких коэффициентов μ:

  • если наклон крыши ниже 25º — коэффициент равен 1;
  • уклон ската в пределах 25-60º предполагает показатель 0,7;
  • для скатных кровель, уклон которых превышает 60º, данный коэффициент не принимается в расчет вовсе.

Пример расчета нагрузки и снегового мешка

Рассчитаем показатели снеговой нагрузки для строения в Московской области с уклоном скатов 30º.

Порядок вычислений таков:

  1. Согласно карте нагрузок, Московский регион относится к 3-му климатическому району с расчетным значением массы снега в 180 кг/м 2 .
  2. С учетом коэффициента из СНиП полная нагрузка составит: 180×0,7=126 кг/м 2 .
  3. Исходя из максимальной величины снеговой нагрузки, рассчитывают стропильную систему для здания.

Монтаж снегозадержателей на скатную кровлю

При условии корректного расчета нагрузки, необходимости в дополнительной очистке крыши от снега – нет. Предотвратить его сползание к козырьку помогут снегозадерживающие приспособления. Такие устройства позволяют избежать ручной очистки крыши, и достаточно просты в использовании.

Как правило, используются трубчатые конструкции. Они рассчитаны на показатели Снеговой нагрузки в пределах 180 кг/м 2 . Если снеговой мешок на кровле существенно больше этого показателя, снегозадержатели устанавливают в несколько рядов.

Согласно СНиП снегозадержатели монтируют таким образом:

  • предполагается наличие внешнего водостока и уклон скатов от 5 %;
  • расстояние от козырька крыши до снегозадержателя составляет 0,6-1 м;
  • обязательным условием установки трубчатых снегозадержателей является наличие сплошной обрешетки кровли.

Размеры, тип конструкции снегозадерживающих приспособлений, размещение и принцип работы этих устройств, можно также найти в СНиП.

Горизонтальные крыши

На крышах с абсолютно плоской горизонтальной поверхностью в зимнее время собирается максимальное количество снега. В данном случае при расчете снеговой нагрузки следует учитывать максимально возможный запас прочности. Поскольку в Российской Федерации зимой выпадает очень много снега, плоские крыши мало распространены. Причина заключается в том, что при расчете несущих конструкций может быть не учтена нагрузка снега, скопившегося на поверхности крыши. Чтобы обеспечить отток воды с плоской поверхности, на ней монтирует систему обогрева. Чтобы талые воды стекали со всей поверхности кровли, на ней делают уклон к водосточному желобу не менее 2º.

Особое внимание вычислению снеговых нагрузок стоит уделять при возведении загородного домика, навеса или стоянки для авто. Хотя, стремясь сэкономить средства, владельцы сооружают недостаточно надежную конструкцию, забывая при этом об увеличении нагрузки на кровлю в зимнее время. Чтобы избежать неприятных последствий, рекомендуется монтировать сплошную обрешетку, а также прочный каркас для кровли и прочие несущие конструкции. Правильно выполнив расчет нагрузки на крышу, можно будет определиться с типом кровельного материала.

Читать еще:  Как сделать ремонт крыши частного дома – варианты починки для разных кровельных материалов

Безусловно, корректный расчет нагрузки на стропильную конструкцию позволит максимально продлить срок службы постройки, а также увеличить надежность крыши. Снегозадержатели позволят избежать возможного обрушения снега с крыши и обеспечат безопасность людей. Кроме того, очищать снег вручную будет не нужно. Наконец, укладка нагревательного контура по периметру крыши позволит гарантировать эффективную работу водостока при любых погодных условиях.

Сбор нагрузок от снега. Снеговой мешок.

В статье «Как определить нагрузку на крышу в вашем районе» мы определились с вариантом классической двухскатной крыши. Но очень часто бывают ситуации, когда к дому пристраиваются навесы, и не каждый знает, что эти навесы будут нагружены снегом значительно больше, чем сама крыша. При сборе нагрузок от снега есть такое понятие как снеговой мешок. Если на крыше есть перепады высоты, либо просто навес примыкает к высокой стене, то создаются благоприятные условия для наметания сугроба в этом месте. И чем выше стена, к которой примыкает крыша, тем больше будет высота этого сугроба, и тем больше нагрузка будет воздействовать на несущие конструкции. Иногда снеговой мешок способен увеличить стандартную снеговую нагрузку в несколько раз.

Разберем ситуацию на примере.

Дом с двускатной крышей. К нему с двух сторон пристраивается навес. Необходимо определить снеговую нагрузку на 1 м 2 крыши дома и двух навесов. Район строительства – Киевская область (160 кг/м 2 ).

1) Определим снеговую нагрузку на крышу дома.

Угол наклона крыши 35 градусов. Откроем схему 1 приложения Ж ДБН В.1.2-2:2006 «Нагрузки и воздействия».

Т.к. угол наклона крыши не вписывается в диапазон 20-30 градусов, и мостики с фонарями отсутствуют, то нам нужно взять схему нагрузки по варианту 1 – одинаковую для всей крыши.

Эксплуатационная снеговая нагрузка на 1 м 2 горизонтальной проекции крыши дома определяется по формуле 8.2:

γfe = 0,49 – согласно таблице 8.3 ДБН «Нагрузки и воздействия»,

S = 160 кг/м 2 – согласно исходным данным,

Предельное расчетное значение нагрузки на 1 м 2 горизонтальной проекции крыши дома определяется по формуле 8.1:

γfm = 1.14 – согласно таблице 8.1 ДБН «Нагрузки и воздействия» при условии срока службы дома 100 лет (задается заказчиком),

S = 160 кг/м 2 – согласно исходным данным,

2) Определим снеговую нагрузку на навес, расположенный вдоль длинной (12-метровой) стороны здания.

Откроем схему 8 приложения Ж ДБН В.1.2-2:2006 «Нагрузки и воздействия».

Т.к. у нас навес, а не веранда со стенами, нам нужно остановиться на варианте «б».

Проверим, нужно ли учитывать местную нагрузку у перепада (здесь и ниже величина S берется в кПа):

h = 1 м > S/2h = 1.6/(2*1) = 0.8 м – учитывать местную нагрузку необходимо, коэффициент μ определять нужно. (В противном бы случае для всего навеса действовал бы один коэффициент μ1).

Определим коэффициент μ для нашего случая:

m1 = 0,3 – для плоского покрытия дома с уклоном более 20 градусов;

m2 = 0,5k1k2k3 = 0,5*0,46*0,83*1 = 0,19 (при длине навеса вдоль дома a 0,3 (здесь φ – угол уклона навеса вдоль дома, его можно увидеть в варианте «в» схемы 8).

h = 1 м – величина перепада между крышей и навесом.

Найдем длину зоны повышенных снегоотложений. Проверим условие:

μ = 4,08 > 2h/S = 2*1/1.6 = 1.25 (здесь μ берем найденное в расчете, а не принятое окончательно), тогда находим b по формуле:

b = 5 м > L2 = 2 м – расчет ведем по варианту 2 схемы 8.

Эксплуатационная снеговая нагрузка на 1 м 2 горизонтальной проекции крыши дома определяется по формуле 8.2:

γfe = 0,49 – согласно таблице 8.3 ДБН «Нагрузки и воздействия»,

S = 160 кг/м 2 – согласно исходным данным,

Предельное расчетное значение нагрузки на 1 м 2 горизонтальной проекции крыши дома определяется по формуле 8.1:

γfm = 1.14 – согласно таблице 8.1 ДБН «Нагрузки и воздействия» при условии срока службы дома 100 лет (задается заказчиком).

3) Определим снеговую нагрузку на навес, расположенный вдоль короткой (9-метровой) стороны здания.

Для этого навеса из-за формы фронтона величина перепада h будет разной, поэтому снеговая нагрузка будет переменной не только поперек, но и вдоль навеса.

a. Найдем значения снеговой нагрузки для максимального значения высоты перепада h = 4,5 м.

Проверим, нужно ли учитывать местную нагрузку у перепада (здесь и ниже величина S берется в кПа):

h = 4,5 м > S/2h = 1.6/(2*4,5) = 0.17 м – учитывать местную нагрузку необходимо, коэффициент μ определять нужно.

Определим коэффициент μ:

при этом μ = 2,18 0,3 (здесь φ – угол уклона навеса вдоль дома, его можно увидеть в варианте «в» схемы 8).

h = 4,5 м – величина перепада между крышей и навесом.

Найдем длину зоны повышенных снегоотложений. Проверим условие:

μ = 2,18 L2 = 2 м – расчет ведем по варианту 2 схемы 8.

Эксплуатационная снеговая нагрузка на 1 м 2 горизонтальной проекции крыши дома определяется по формуле 8.2:

γfe = 0,49 – согласно таблице 8.3 ДБН «Нагрузки и воздействия»,

S = 160 кг/м 2 – согласно исходным данным,

Предельное расчетное значение нагрузки на 1 м 2 горизонтальной проекции крыши дома определяется по формуле 8.1:

γfm = 1.14 – согласно таблице 8.1 ДБН «Нагрузки и воздействия» при условии срока службы дома 100 лет (задается заказчиком).

b. Найдем значения снеговой нагрузки для минимального значения высоты перепада h = 1,0 м.

Проверим, нужно ли учитывать местную нагрузку у перепада (здесь и ниже величина S берется в кПа):

h = 1 м > S/2h = 1.6/(2*1) = 0.8 м – учитывать местную нагрузку необходимо, коэффициент μ определять нужно.

Определим коэффициент μ для нашего случая:

при этом μ = 6,3 > 6 (для навесов) и μ = 6.3 > 2h/S = 2*1/1.6 = 1.25 – окончательно принимаем μ = 1.25.

m1 = 0,4 – для плоского покрытия дома с уклоном менее 20 градусов (в этом направлении уклон крыши равен нулю);

m2 = 0,5k1k2k3 = 0,5*0,6*0,83*1 = 0,25 (при длине навеса вдоль дома a 0,3 (здесь φ – угол уклона навеса вдоль дома, его можно увидеть в варианте «в» схемы 8).

h = 1 м – величина перепада между крышей и навесом.

Найдем длину зоны повышенных снегоотложений. Проверим условие:

μ = 6.3 > 2h/S = 2*1/1.6 = 1.25 (здесь μ берем найденное в расчете, а не принятое окончательно), тогда находим b по формуле:

b = 5 м > L2 = 2 м – расчет ведем по варианту 2 схемы 8.

Эксплуатационная снеговая нагрузка на 1 м 2 горизонтальной проекции крыши дома определяется по формуле 8.2:

γfe = 0,49 – согласно таблице 8.3 ДБН «Нагрузки и воздействия»,

S = 160 кг/м 2 – согласно исходным данным,

Предельное расчетное значение нагрузки на 1 м 2 горизонтальной проекции крыши дома определяется по формуле 8.1:

γfm = 1.14 – согласно таблице 8.1 ДБН «Нагрузки и воздействия» при условии срока службы дома 100 лет (задается заказчиком).

Итак, если сравнить результаты для трех частей примера, мы получаем следующее:

На рисунке графически показано соотношение проекций эксплуатационных снеговых нагрузок для дома и двух навесов. Для дома наименьшая снеговая нагрузка 55,7 кг/м 2 (показана синим). Для первого навеса (вдоль 12-метровой стены дома) уже получается огромный «сугроб», нагрузка от которого составляет 98 кг/м 2 у стены дома и 48,6 кг/м 2 на краю навеса (показано розовым). Для второго навеса, расположенного у высокого фронтона дома (вдоль 9-метровой стены дома), ситуация ухудшилась в разы: сугроб достигает максимальных размеров у стены в районе самой высокой точки конька и дает нагрузку 170 кг/м 2 , затем его «высота» падает к краям дома до 98 кг/м 2 с одной стороны и до 122 кг/м 2 с другой (находим интерполяцией), а к краю навеса нагрузка снижается до 39,2 кг/м 2 (показано зеленым).

Обратите внимание, на рисунке даны не размеры «сугробов», а величина нагрузки, которую будут давать наметаемые сугробы. Это важно.

В итоге, наш анализ на примере показал, что пристраиваемые навесы несут в себе опасность значительного перегруза конструкций, особенно те, которые примыкают к высокой вертикальной стене дома.

Напоследок дам один совет: чтобы максимально облегчить нагрузку на навес, пристраиваемый к стене, параллельной коньку дома, нужно воспользоваться условием из схемы 8 приложения Ж к ДБН «Нагрузки и воздействия» (мы это условие проверяли в самом начале расчета):

Если бы в нашем примере высота перепада была не 1 м, а 0,7 м, то выполнялось бы следующее условие:

Снеговая нагрузка — что это такое, ее негативное влияние и способы расчета

Чем больше снега выпадает на местности, тем прочнее должны быть несущие конструкции крыши.

Приветствую вас, любезные мои читатели!

На прочность и срок службы фундамента, а также конструктивных элементов кровли существенно влияет снеговая нагрузка. Ее точное значение, которое необходимо для определения несущей способности стропильной системы, можно узнать в местных проектных компаниях.

Нормативная нагрузка может быть определена и по специальной карте, которая является дополнением к СП №20.13330/2011 «Воздействия и нагрузки».

Негативные факторы, возникающие от снеговой шапки

Снег необходимо с кровли счищать, он может наделать много бед.

При определении нагрузки от снежной шапки необходимо учесть, что до 4-5% ее объема за сутки испаряется с кровли. В течение дня может происходить:

  • снос снега ветром;
  • его сползание с крыши;
  • образование наста из-за перепада температур (чем больше высота здания, тем снег плотнее).

Из-за всего этого появляются такие негативные явления:

Происходит это при резких оттепелях и последующем похолодании.

Определение массы снега и нагрузки по СНиП

Чтобы пресечь разрушение кровельных конструкций крыши, при ее проектировании осуществляются расчеты нагрузки от зимних осадков.

  1. Удельный вес обычного снега равен 100 кг/м ³.
  2. Если он мокрый, то его плотность достигает 280 кг/м³.
  3. Масса слежавшегося наста достигает 500 кг/м³.
  4. Кубический метр льда весит 916 кг.

Зная, сколько весит снег, можно спроектировать несущие конструкции крыши, которые его выдержат.

Принимая во внимание эти величины, а также зная, какова средняя толщина снежного покрова в вашем регионе, можно вычислить нагрузки на поверхность кровли.

Особенности определения нагрузки от снеговых масс

Расчет несущей конструкции кровли производится при помощи способа выявления предельных состояний:

  1. Первое из них возникает, если из-за нагрузок была потеряна несущая способность сооружения, и оно разрушается. Расчет конструкции при этом производится на максимум возможных воздействий.

Результат неправильного расчета нагрузки от снега — крыша обвалилась от его тяжести.

Данное положение описывается формулой Q≤R. Это значит, что напряжения, появляющиеся в сооружении от нагрузок, не должны быть больше максимально допускаемых.

  1. 22222Второй вид предельного состояния появляется от слишком сильных деформаций при статической либо динамической нагрузке. Сооружение недопустимо прогибается, сочленяющие узлы в нем могут раскрываться. Крыша не приходит в негодность полностью, но требует ремонта.

Стропильная система выдержала снеговую массу, но покрытие придется ремонтировать.

Данное положение описывает формула F≤Fн. Это означает, что возникающее при нагрузке прогибание сооружения не должно быть выше допустимых значений.

Норма прогиба несущих конструкций кровли (стропила, прогоны, обрешетка) равна l:200. То есть эта величина не должна превышать одну двухсотую протяженности балки в сантиметрах.

Для нагрузок от зимних осадков каркас кровли рассчитывается по первой категории предельных состояний. Тут учитывается вся масса снега Q. Это значение называется расчетной нагрузкой и обозначается как Qр.н.

Для вычислений по второй категории предельных состояний снеговая масса берется с понижающим коэффициентом 0,7. Иными словами — расчет производится при нагрузке составляющей 0,7∙Q. Этот показатель указывается как Qр.н.н. (расчетное значение по норме нагрузки).

Влияние угла уклона кровли на вычисления

Влияние розы ветров на снеговую шапку — на подветренном скате кровли она гораздо больше.

Исходя из наклона кровли и ветровой нагрузки, снега на ней бывает больше либо меньше, чем на горизонтальной поверхности грунта. При буранах, метелях его частички уносятся воздушными потоками на подветренную сторону, где и оседают.

В итоге на одной части кровли снеговая шапка нарастает меньше норматива, на другой больше. При такой увеличенной нагрузке на покрытие и несущие конструкции нужен соответствующий расчет.

Таблицу и карту для расчета можно найти в этом своде правил.

Повышение и понижение снеговой нагрузки на кровлю, на которую влияют роза ветров и уклон скатов, учитывает коэффициент µ. СНиП №2.01.07/85 определяет такие его величины:

  • если угол наклона кровли равен меньше 25˚, то данная величина составляет 1;
  • когда уклон равен 25–60˚, то берется параметр 0,7;
  • при наклоне скатов больше 60 градусов коэффициент не используется.

Как производятся вычисления

Толщина снежного слоя определяется над горизонтальной поверхностью земли. Затем эта величина перемножается на коэффициент 1,5.

Читать еще:  Электрическая разводка вентиляции на кровле многоэтажного дома

Для учета по районам России используется таблица из СП №20.13330/2011. В ней указывается нормативная масса слоя снега над горизонтальной поверхностью почвы:

Также применяется специальная карта из того же свода правил, указывающая снеговые районы РФ:

Карта снеговых районов России.

По ней видно, что, например, в Московской области масса снежного покрова составляет 126/180 кг/м².

Чем уклон скатов крыши больше, тем меньше на ней лежит снега, так как он сходит с нее под собственной тяжестью. При параметре более 60˚ снег на кровле вообще не задерживается. То есть µ=0.

На крутой крыше снега практически не остается, он сползает с нее.

Для промежуточных величин наклона крыши коэффициент определяется способом усреднения. Например:

  • для скатов, наклоненных под углом в 50˚, коэффициент µ составляет 0,33;
  • для 45˚ — 0,5;
  • для 40˚ — 0,66.

Нужные для выбора сечения и шага монтажа стропил, расчетная и нормативная нагрузки от массы снега, вычисляются при умножении полной нагрузки от его веса на коэффициент µ:

  1. Qр.н.=Q∙µ — для первой категории предельных состояний;
  2. Qр.н.н.=(0,7∙Q)∙µ — для второйгруппы.

При расчетах в первом случае полная снеговая нагрузка ищется в таблице из СП №20.13330/2011. При вычислениях во втором случае табличная величина массы снежного слоя перемножается на 0,7. Можно этого и не делать, а определить нагрузку по карте из свода правил, учитывающей типы местности.

Вывод

Знать, какова снеговая нагрузка в вашем регионе необходимо для того, чтобы правильно рассчитать несущие конструкции кровли. Если этого не сделать, то существует реальная опасность разрушения крыши.

Если у вас есть вопросы, то задавайте их в комментариях. Засим прощаюсь и успехов вам в ваших начинаниях.

Расчет снеговой нагрузки на кровлю на реальных примерах

Не все знают, что вес снега на кровле в зимний период, может превышать вес самой кровли, и снеговыми нагрузками на крышу пренебрегать ни в коем случае нельзя. Тем более что снеговая нагрузка на кровлю настолько значима в проектировании, что учитывается даже при расчете фундамента.

Для чего необходимо учитывать снеговую нагрузку

При расчете фундамента

Прежде всего, снеговую нагрузку учитывают при расчете максимального веса всего дома. А масса дома, в свою очередь, необходима для того чтобы правильно рассчитать фундамент под дом.

Естественно, что снеговая нагрузка не на прямую воздействует на фундамент, а передается через стены дома, но не учитывать ее, при расчете фундамента, особенно на слабых грунтах – нельзя.

При расчете самой кровли

На кровлю снеговая нагрузка воздействует самым непосредственным образом, причем, если на фундамент она распределяется более или менее ровно, то угадать, где на крыше будет снега больше, а где меньше – сложно, так как это зависит от направления ветра, уклона скатов и многих других факторов.

Поэтому при расчете кровли, снеговая нагрузка должна учитываться как основное воздействие.

Как правильно рассчитать снеговую нагрузку на кровлю

Для полноценного расчета нам необходимо будет рассчитать площадь крыши частного дома. Как это делается – я рассказывал подробно в предыдущих статьях, поэтому останавливаться на этом не будем.

Итак, формула для расчета снеговой нагрузки Q на кровлю выглядит следующим образом:

Q = G * s , где

G – вес снежного покрытия на плоской кровле, который берется из таблицы (кг/м2)
s – поправочный коэффициент, зависящий от уклона кровли

Поправочный коэффициент s, как уже говорилось, зависит от уклона кровли:

  • уклон менее 25 градусов – s принимается равным 1
  • уклон 25 – 60 градусов – s будет равным 0,7
  • уклон более 60 градусов – снеговая нагрузка вообще не учитывается, так как снег на такой кровле задерживаться практически не будет

А что же делать с G?

Вес снежного покрытия на плоской кровле можно найти с помощью таблицы и карты зоны снежного покрова на территории России:

Как видно из таблицы, масса снега на кровле, особенно в заснеженных районах России, может превышать вес самой кровли, поэтому не учитывать снежную нагрузку в зимний период нельзя не учитывать.

Реальный пример расчета снеговой нагрузки на кровлю

Давайте рассчитаем снеговую нагрузку на примере моего дома. Определим максимальный вес снега на 1 метр квадратный, а так же подсчитаем полную массу снега на кровле зимой, для расчета нагрузки на фундамент.

Итак, мой дом находится в районе РФ №3, поэтому Q возьмем равной 180 кг/м 2 .

Уклон кровли дома равен около 40 градусов, поэтому необходимо 180*0,7 = 126 кг/м 2 .

Таким образом максимально возможная снеговая нагрузка на кровлю моего дома равна 126 кг/м 2 .

Для расчета фундамента нам понадобится вся масса снега на кровле, а для этого необходимо сначала рассчитать площадь крыши дома. В моем случае, площадь кровли равна примерно 150 квадратных метров.

Полная нагрузка от снега зимой:

M = 126 * 150 = 18 900 кг

Таким образом, снег добавляет к общей массе дома еще 19 тонн. И как такую массу не учитывать?

ВНИМАНИЕ! При расчетах в строительстве всегда необходимо брать запас по прочности, поэтому полученные величины желательно еще умножать на 1,2.

Снеговая нагрузка

На прочность и долговечность конструкций крыш существенное влияние оказывают снег, ветер, дождь, перепады температуры и другие физико-механические факторы, воздействующие на здание.

Точную нагрузку от веса снегового покрова, требуемую для расчета несущей способности стропильных систем в конкретном месте строительства, нужно выяснить в районных строительных организациях или установить по картам СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия», вложенным в этот Свод Правил.

На рис. 3 и таблице 1 показаны нагрузки от веса снегового покрова для расчета по первой и второй группе предельных состояний (с коэффициентом 0,7 и без него).

Расчетный вес снегового покрова Q на 1 м² горизонтальной поверхности земли

Снеговые районы Российской Федерации12345678
Q , кПа (кг/м²)0,8 (80)1,2 (120)1,8 (180)2,4 (240)3,2 (320)4,0 (400)4,8 (480)5,6 (560)

рис. 3. Районирование территории Российской Федерации по расчетному значению веса снегового покрова.

Расчет несущих конструкций зданий и сооружений выполняют по методу предельных состояний, при которых конструкции теряют способность сопротивляться внешним воздействиям, либо получают недопустимые деформации или местные повреждения.

Предельных состояний, по которым производится расчет несущих конструкций крыши, может быть два:

  • Первое предельное состояние достигается в том случае, когда в строительной конструкции исчерпана несущая способность (прочность, устойчивость, выносливость), а попросту, происходит разрушение конструкции. Расчет несущих конструкций ведется на максимально возможные нагрузки. Это условие записывается формулами: σ ≤ R или τ ≤ R, означающими, что напряжения развивающиеся в конструкции при приложении нагрузки не должны превышать предельно допустимых;
  • Второе предельное состояние характеризуется развитием чрезмерных деформаций от статических или динамических нагрузок. В конструкции происходят недопустимые прогибы, раскрываются узлы сочленений. Однако в целом конструкция не разрушается, но дальнейшая ее эксплуатация без ремонта невозможна. Это условие записывается формулой: f ≤ f, означающей, что прогиб появляющийся в конструкции при приложении нагрузки не должен превышать предельно допустимого прогиба. Нормируемый прогиб балки, для всех элементов крыши (стропил, прогонов и брусков обрешетки) составляет L/200 (1/200 длины проверяемого пролета балки L), см.

Расчет стропильной системы скатных крыш ведется по обоим предельным состояниям. Цель расчета: не допустить разрушения конструкций либо их прогиба выше допустимого предела. Для снеговых нагрузок, действующих на крышу, несущий каркас крыши рассчитывается по первой группе состояний — на полный вес снегового покрова Q. Эту величину принято называть расчетной нагрузкой т.к. в данном случае речь идет только о весе снега, то ее можно обозначить, как Q. Для расчета по второй группе предельных состояний: вес снега учитывается с коэффициентом 0,7 т.е. расчет ведется на снеговую нагрузку равную 0,7Q — эту величину можно обозначить, как Q (расчетная нормативная нагрузка от веса снега).

В зависимости от уклона крыши и направления преобладающих ветров снега на крыше может быть значительно меньше и, как ни странно, больше, чем на плоской поверхности земли. При возникновении в атмосфере таких явлений, как снежный буран или метель, снежинки, подхваченные ветром, переносятся на подветренную сторону. После прохождения препятствия в виде конька крыши скорость движения нижних потоков воздуха снижается по отношению к верхним и снежинки оседают на крышу. В результате с одной стороны крыши снега лежит меньше нормы, а с другой больше (рис. 4).

рис. 4. Образование снеговых «мешков» на крышах с уклонами скатов от 20 до 30°

Снижение и увеличение снеговых нагрузок, зависящих от направления ветра и угла наклона скатов, учитываются коэффициентом µ. Например, на двухскатных крышах с углом скатов выше 20° и меньше 30° с наветренной стороны будет лежать 75%, а с подветренной 125% от того количества снега, который лежит на плоской поверхности земли. Значение других коэффициентов µ приведено в СНиП 2.01.07-85 и на рисунке 5.

рис. 5. Схемы нормативных снеговых нагрузок и коэффициенты µ

Толстый слой снега, скапливающийся на крыше и превышающий средненормативную толщину, называется снеговым «мешком». Они скапливаются в ендовах — местах, где пересекаются две крыши и в местах с близко расположенными слуховыми окнами. Во всех местах, где высока вероятность возникновения снегового «мешка», ставят спаренные стропильные ноги и выполняют сплошную обрешетку. Также здесь делают подкровельную подложку, чаще всего из оцинкованной стали, вне зависимости от материала основного покрытия кровли.

Снеговой «мешок», образующийся с подветренной стороны, постепенно сползает и давит на свес кровли, пытаясь обломить его, поэтому свес кровли не должен превышать размеры, рекомендуемые изготовителем кровельного покрытия. Например, для обычной шиферной кровли его принимают равным 10 см.

Направление преобладающего ветра определяется по розе ветров для данного региона строительства. Таким образом, после проведения расчета с наветренной стороны будут установлены одиночные стропила, с подветренной — спаренные. Если данные по розе ветров отсутствуют, для расчета нужно выбрать максимальную нагрузку, словно все скаты крыши находятся с подветренной стороны и на них лежит снега больше, чем на земле.

С увеличением угла наклонов скатов снега на крыше остается меньше, он сползает под собственным весом. При углах скатов, равных или больше 60°, снега на крыше совсем не остается. Коэффициент µ в этом случае равен нулю. Для промежуточных значений углов скатов µ находится методом прямой интерполяции (усреднением). Так, например, для скатов с углом наклона 40° коэффициент µ будет равен 0,66, для 45° — 0,5, а для 50° — 0,33.

Таким образом, требуемые для подбора сечения стропил и шага их установки, расчетная и расчетная нормативная нагрузки от веса снега учитывающие углы наклонов скатов (Q и Q), рассчитываются как произведение полной нагрузки от веса снега (Q) и коэффициента µ:

Q= Q×µ — для первого предельного состояния (расчет на прочность);
Q= 0,7Q×µ — для второго предельного состояния (расчет на прогиб)

Для расчета по первому предельному состоянию полную снеговую нагрузку (Q) берем из таблицы 1. Для расчета по второму предельному состоянию, табличные данные веса снегового покрова умножаем на коэффициент 0,7 либо не производим этого арифметического действия и сразу выбираем нагрузку по карте рис. 3.

В регионах строительства, где средняя скорость ветра трех зимних месяцев превышает 4 м/с, на пологих крышах с уклоном от 12 до 20% (примерно от 7 до 12°), происходит частичный снос снега с крыши. В этом случае расчетная величина нагрузки от веса снега должна быть уменьшена применением коэффициента c = 0,85. Во всех других случаях, для скатных крыш применяется коэффициент c = 1. Окончательные формулы определения расчетной нагрузки и расчетной нормативной нагрузки от веса снега, учитывающие наклон скатов и ветровой снос снега, будут выглядеть так:

Q= Q×µ×c — для первого предельного состояния (расчет на прочность);
Q= 0,7Q×µ×c — для второго предельного состояния (расчет на прогиб)

Снижение снеговой нагрузки c = 0,85 не распространяется: на крыши зданий в районах со среднемесячной температурой воздуха в январе выше -5°С, так как периодически образующаяся наледь препятствует сносу снега ветром; на крыши зданий, защищенных от прямого воздействия ветра соседними более высокими зданиями или лесом, удаленными менее чем на 10h, где h — разность высот соседнего и проектируемого зданий; Скорость ветра и среднесуточная температура января определяется по картам СП 20.13330.2011 (рис. 6 и 7).

рис. 6. Районирование территории Российской Федерации по средней скорости ветра, м/с, за зимний период рис. 7. Районирование территории Российской Федерации по средней месячной температуре воздуха, °С, в январе

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector