Розрахунок снігового навантаження на покрівлю – як розрахувати

Зміст

  • 1 Навіщо вважати снігове навантаження
  • 2 Як розрахувати навантаження
  • 3 Залежність навантажень від форми поверхні
    • 3.1 Скатні дахи
    • 3.2 Вальмові конструкції
    • 3.3 Склепіння
    • 3.4 Стрілчасті покрівлі
    • 3.5 Інші профілі
    • 3.6 Плоскі покрівлі
  • 4 На що впливає снігове навантаження
  • 5 Зимові поради

Роблячи перші начерки майбутнього будинку, зазвичай починають з визначення місця будівництва, взаємного розташування і розмірів внутрішніх приміщень. Потім мрію в проекті оточують надійними стінами, міцно ставлять на фундамент і накривають дахом. Кожен етап супроводжується обчисленнями міцності. Недостатня міцність конструкцій неприпустима в принципі, зайва міцність багаторазово збільшить непотрібні витрати. Як може вплинути білий і пухнастий сніг на розрахунок міцності, судіть самі – в залежності від регіону в нашій великій країні вага цієї кристалізованої води може досягати від 56 до 560 кг на кожен квадратний метр горизонтальній площині. Для порівняння – питома вага покрівельних матеріалів становить 2,5-50 кг/м2. Досить переконливо для того, щоб спочатку зробити розрахунок снігового навантаження на покрівлю, а вже потім приступати до розрахунку кроквяної конструкції. З урахуванням вітрових навантажень, також залежать від регіону, ймовірно внесення змін у первинні задуми зовнішнього вигляду будинку.

Як розрахувати навантаження

Перше, що потрібно – актуалізована карта 1* «Районування території Російської Федерації по вазі снігового покриву», яка публікується в розділі 5 «Снігові навантаження» Будівельних Норм і Правил 2.01.07-85. Користуватися краще саме актуалізованими виданням, оскільки межі кліматичних регіонів можуть змінюватися. Для прикладу станом на вересень 2017 року районування на карті було таким:

Розрахунок снігового навантаження на покрівлю   як розрахувати

Дізнавшись свій район, звернемося до актуальної таблиці №4 цього ж розділу за точним значенням, що приймаються при проектуванні. Розрахунок навантаження звичніше виробляти зі значеннями, вираженими не в килопаскалях, а в кілограмах. Наведемо їх для кожного з районів:

Районкг/м2

I 80 II 120 III 180 IV 240 V 320 VI 400 VII 480 VIII 560

Саме час уточнити кут нахилу покрівлі, адже в таблиці значення ваги снігового покриву дані для горизонтальної площини. Якщо не брати до уваги специфічні для дахів умови, снігове навантаження на покрівлю у розрахунку на один квадратний метр поверхні повинна зменшитися у відповідності зі значенням косинуса кута нахилу ската.

Залежність навантажень від форми поверхні

Коли вітер мете сніг по нерівній поверхні, в одних місцях з’являються замети, в інших покрив може повністю бути відсутнім. Розрахунок навантаження для дахів повинен враховувати коефіцієнт, що залежить від її профілю.

Скатні дахи

При перерахунку для односхилих і двосхилих дахів застосовують фіксовані значення коефіцієнта. Для таких покрівельних профілів вважається, що сніг не лежить при нахилі більше 60 градусів. Кут менше 25 градусів призведе до необхідності прийняти в розрахунок коефіцієнт рівний 1. Для проміжних значень нахилу даху підрахунок снігового навантаження проводять із застосуванням коефіцієнта 0,7 до районного значення.

Розрахункові значення потрібно змінити, якщо двосхилий дах передбачає в конструкції кроквяної системи застосування підкосів. Встановлений в середній частині крокви підкіс дозволить зменшити коефіцієнт в нижній покрівлі на 0,75 і одночасно призведе до збільшення приймається для розрахунку коефіцієнта в верхній частині на 1,25. Якщо додатково встановлено підкіс ще й у верхній чверті ската, при розрахунку коефіцієнти для кожної частини покрівлі застосовуються з поправками за схемою 0,6х1,4х0,6 зверху вниз по довжині крокви 0,25 L-0,25 L-0,5 L. Поправки вводяться через нерівномірності розподілу сніжного покриву з-за впливу вітру.

Вальмові конструкції

При розрахунку навантаження на складні конструкції вальмових дахів слід враховувати можливість додатково екстремального скупчення снігу в підвітряних зонах. Простого розрахункового значення коефіцієнта в даному випадку немає, і слід прийняти значення коефіцієнта з запасом.

Склепіння

При проектуванні склепінних і схожих з ними за профілем дахів коефіцієнтом для районного значення буде косинус помноженого на 1,8 кута нахилу дотичної площини до поверхні склепіння в точці перетину кола з радіальної лінією, проведеною під кутом 65 градусів від центру. Для наочності формул cos(1,8*a) визначення кута можна подивитися на малюнку:

Розрахунок снігового навантаження на покрівлю   як розрахувати

Стрілчасті покрівлі

Для стрілчастих конструкцій дахів застосовують коефіцієнти в залежності від кута ?.

Розрахунок снігового навантаження на покрівлю   як розрахувати

При ? менше 15 градусів використовують метод, аналогічний двосхилим покрівлі. При кутах більше 15 градусів розрахуйте коефіцієнт за методом склепінних конструкцій.

Інші профілі

Існують особливості нормативного розрахунку коефіцієнтів і поправок для рідко застосовуються в приватному секторі скатних дахів з ліхтарями вздовж ковзанів, чергуваннями прольотів дахів різного профілю. Докладно методи для кожного випадку описані в СНиП 2.01.07-85.

Плоскі покрівлі

Окремої уваги потребує розрахунок снігового навантаження на плоску покрівлю. Така конструкція для малоповерхових житлових будинків на території Росії не застосовується саме через снігових навантажень. Пояснення просте – на таких дахах сніг накопичується, при наявності парапету його вивітрювання сповільнюється, стікання талих вод при кутах 2-5 градусів утруднене. На подвійному відстані від парапету коефіцієнт розрахункової навантаження при проектуванні повинен бути рівним його подвійній висоті, діленої на районний показник ваги снігу в центнерах. Спорудження дахів з коефіцієнтом більше 3 заборонено.

На що впливає снігове навантаження

Крім цілком зрозумілого впливу на вибір покрівельного матеріалу покриття за характеристиками механічної міцності, вага снігу в сукупності з вітровими навантаженнями, вагою покрівельного пирога, водостічної та вентиляційної систем, пристроями снігозатримання визначає вибір конструкції кроквяної системи і перетин застосовуваних для цього матеріалів. Снігові і вітрові навантаження, на відміну від інших, є змінними. Під їх впливом відбувається періодична зміна величини прогину матеріалів кроквяної конструкції і решетування, а значить, значення цих факторів повинні бути враховані при виборі матеріалів крокв, їх перерізу, кроку установки, видів вузлів кріплень. Неправильно визначені параметри призведуть до розхитування місць з’єднань і втрати міцності покрівлі.

Зимові поради

Щоб систему водовідведення не знесло який сповзає снігом, варто встановити снігозатримувачі на покрівлі. При цьому в місцях їх установки тиск на покрівлю підвищиться через скупчення снігу. Можливий негативний вплив на кроквяну конструкцію, і не тільки на неї, можна знизити, прибираючи кучугури з покрівлі. Робити це зручніше відразу після закінчення снігопаду, так як щільність свіжого снігу 60, а мокрого до 950 кг/м3.

Розрахунок снігового навантаження на покрівлю   як розрахувати

Поділитися з друзями
Ремонт та вироби своїми руками