Cum se calculează sarcina pe acoperiș. Sarcina de zăpadă pe acoperiș: calcul și valoare standard conform SNiP

Acasă

Hazna

În timpul construcției acoperișului, trebuie acordată o atenție deosebită calculului capacității sale portante, deoarece asupra structurii acționează constant o cantitate imensă de forțe. Una dintre forțele care acționează asupra acoperișului este încărcarea de zăpadă, conform căreia este construit acoperișul. Ea este cea care determină cât de groase vor fi elementele de susținere și cum să construiți un sistem de căpriori. Valoarea sa este calculată după o formulă specială, conform SNiP.

Sarcina de zăpadă și impactul ei negativ

De obicei, până la 5% din stratul de zăpadă este îndepărtat de pe un acoperiș înclinat în timpul zilei. Este suflat de vânt, alunecă sau se acoperă cu infuzie. Dar cantitatea rămasă afectează negativ nu numai structura, ci și persoana:

Greutatea zăpezii poate crește în timpul unui îngheț puternic după încălzire. În acest caz, sunt posibile deformări ale sistemului de ferme, hidroizolație și izolație termică.
Sarcina de zăpadă pe acoperișurile care au o structură complexă, de regulă, este distribuită neuniform.
Zapada alunecarea spre streasina poate fi periculoasa pentru persoanele din apropiere, asa ca este obligatorie instalarea de retezatoare de zapada.
Zapada alunecata, pe langa faptul ca este periculoasa pentru oameni, poate afecta sistemul de drenaj. De aceea este necesar să-l curățați la timp sau să instalați dispozitive de reținere pentru zăpadă.

Curățarea acoperișului de masa de zăpadă

Cea mai eficientă modalitate de a îndepărta zăpada de pe acoperiș este cu lopata manuală. Dar este foarte periculos pentru o conduită independentă fără pregătire prealabilă. De aceea, o încărcătură de zăpadă calculată corect poate ajuta la nu îndepărtarea constantă a zăpezii.

Unghiul de înclinare a pantei acoperișului are un efect pozitiv asupra topirii zăpezii. Cea mai optimă opțiune de acoperiș pentru regiunile în care există o probabilitate mare de zăpadă mare este de la 45 la 60 de grade.

Pentru a reduce înghețul și a preveni formarea de țurțuri, încălzirea prin cablu poate fi instalată în jurul perimetrului acoperișului. Poate fi automat sau manual.

Calculul încărcăturii de zăpadă pe acoperiș

Chiar și în faza de proiectare a acoperișului, pentru a evita deteriorarea structurii acestuia în timpul ploilor abundente, se iau măsuri de proiectare. Greutatea medie a zăpezii este de 100 kg pe metru cub. metru, iar precipitațiile umede cântăresc și mai mult, adică 300 kg la 1 cu. metru. Cunoscând aceste valori aproximative, este destul de ușor de calculat încărcarea admisă de zăpadă.

Dar acest lucru va necesita și cunoașterea grosimii stratului de zăpadă care căde. Puteți măsura acest indicator pe o zonă plată și înmulțiți numărul rezultat cu un coeficient care presupune o marjă și este egal cu 1,5. Pentru a ține cont de indicatorul regional, puteți folosi o hartă specială. A devenit baza pentru obținerea regulilor SNiP și a altor reglementări. În general, indicatorul este determinat de următoarea formulă:

S=S calc. *μ

În conformitate cu această formulă, componentele sale sunt descifrate după cum urmează:

S calc - valoarea greutății pe metru pătrat a unei platforme orizontale.
μ - coeficientul de pantă al acoperișului.

De obicei, așa cum am menționat mai devreme, calculele se fac în funcție de harta încărcăturii de zăpadă, care este prezentată mai jos:

În conformitate cu SNiP, există astfel de indicatori ai coeficientului de pantă a acoperișului:

Dacă panta acoperișului este mai mică de 25 de grade, atunci coeficientul este 1.
Dacă panta acoperișului este în intervalul de la 25 la 60 de grade, atunci coeficientul va fi egal cu 0,7.
Cu o pantă mai mare de 60 de grade, coeficientul poate fi ignorat complet.

Aceasta ține cont și de partea din care bate vântul. Acest lucru este necesar, deoarece, în orice caz, va fi mai puțină zăpadă pe partea vântului decât pe partea sub vânt.

Pentru a înțelege mai bine cum se calculează încărcarea de zăpadă, să prezentăm un exemplu ilustrativ pentru regiunea Moscova. Acoperișul calculat are o pantă de 30 de grade. Deci, conform cerințelor SNiP, calculăm:

Pe hartă găsim locația regiunii Moscova și relevăm că aceasta aparține celei de-a treia regiuni climatice. Aici, valoarea încărcăturii pe acoperiș este de 180 kg pe 1 mp. metru.
Conform formulei, calculăm greutatea totală a zăpezii. Pentru a face acest lucru, înmulțim 180 cu un factor egal cu 0,7. Obținem numărul 126 kg pe metru pătrat. metru.
Deja conform acestui indicator, este creat un sistem de căpriori, care este calculat prin numerele maxime.

Pe lângă această opțiune, există un calcul complet, care este prezentat și în SNiP și are un tabel corespunzător acolo. Calculul se efectuează după următoarea formulă:

Q1 = m*Q

Aici, m, care este calculat prin metoda interpolării, acționează ca un indicator al coeficientului. Cu o pantă a acoperișului de 30 de grade, este egală cu 1, iar la 60 de grade - 0.

Q este sarcina de zăpadă care este indicată în tabelul SNiP.

Se poate calcula un indicator standard. Pentru a face acest lucru, trebuie să utilizați un atlas în care sunt înregistrate modificările SNiP sau să calculați indicatorul folosind formula: Q2 \u003d 0,7 * Q * m. Dacă se face calculul pentru structura care este montată în zone cu vânturi constante care suflă zăpadă de pe acoperiș, atunci este necesar să se adauge la formulă coeficientul C. Este egal cu 0,85. Dar există o serie de condiții pentru adăugarea acestui indicator. Aceasta este o viteză a vântului de cel puțin 4 m / s, temperatura medie lunară în lunile de iarnă nu este mai mare de -5 grade, iar panta ar trebui să fie în intervalul de la 12 la 20 de grade.

Important! Dacă nu este clar cum să calculați singur sarcina, atunci este mai bine să contactați specialiști.

Caracteristici de instalare a dispozitivelor de reținere a zăpezii

Dacă structura acoperișului este realizată corect, ținând cont de calcule, atunci zăpada de pe acoperiș nu poate fi îndepărtată. Și pentru a evita alunecarea puternică, dispozitivele de fixare pentru zăpadă sunt instalate fără greșeală. Astfel de modele sunt foarte convenabile și ajută la îndepărtarea zăpezii de pe acoperiș în timpul ploilor abundente.

În mod obișnuit, sunt instalate dispozitive de reținere de zăpadă de tip tubular, care pot fi utilizate cu o sarcină de zăpadă de cel mult 180 kg pe 1 mp. metru. Dacă greutatea stratului de zăpadă este mai mare, atunci structurile sunt instalate pe mai multe rânduri. SNiP reglementează cazurile și regulile în care este necesară instalarea dispozitivelor de reținere a zăpezii:

Panta este mai mare de 5% și există și o scurgere externă.
Trebuie să existe minim 0,6 m de la marginea acoperișului până la dispozitivul de fixare a zăpezii instalat.
Dacă sunt instalate structuri tubulare, atunci sub ele este prevăzută doar o ladă continuă.

Caracteristici de calcul a încărcăturii de zăpadă pentru acoperișuri plate

Pe un acoperiș de tip plat se acumulează o cantitate suficient de mare de zăpadă, astfel încât trebuie îndeplinite toate cerințele pentru calcularea încărcăturii de zăpadă, astfel încât acoperișul să poată rezista mult timp la o astfel de greutate.

În cea mai mare parte a Rusiei, acoperișurile plate nu sunt create, deoarece un strat de zăpadă poate crea o sarcină excesivă asupra structurii căpriorii. Dar, dacă, totuși, proiectul casei prevede un astfel de acoperiș din beton armat sau alt acoperiș și nu poate fi înlocuit, atunci în timpul instalării este necesar să se asigure un sistem de încălzire pentru a asigura scurgerea apei de înaltă calitate din acesta.

Important! Un acoperiș plat trebuie să aibă o pantă minimă de 2 grade pentru ca apa de pe toată suprafața să se poată scurge fără probleme.

Concluzie

Calculul încărcăturii de zăpadă de pe acoperiș va ajuta la crearea designului optim al sistemului de ferme, precum și la menținerea în stare bună a acoperișului. Corectitudinea calculului depinde de cunoștințele teoretice în acest domeniu, care pot fi obținute citind acest articol.

Calculul încărcăturii de zăpadă conform SP 20.13330.2016

În primul rând, este necesar să se determine care este sarcina de zăpadă normativă și care este încărcarea de zăpadă de proiectare.

Sarcina normativă este cea mai mare sarcină corespunzătoare condițiilor normale de funcționare, luată în considerare în calculele pentru starea limită a 2-a (pentru deformare). Sarcina normativă este luată în considerare la calcularea deformațiilor grinzilor, la calcularea deschiderii fisurilor în betonul armat. grinzi (când nu se aplică cerința de etanșeitate).

Sarcina de proiectare este produsul dintre sarcina standard și factorul de siguranță al sarcinii. Acest coeficient ia în considerare posibila abatere a sarcinii standard în direcția creșterii într-un set nefavorabil de circumstanțe. Pentru o sarcină de zăpadă, factorul de siguranță la sarcină este 1,4 (clauza 10.12 din SP 20.13330.2016), adică. sarcina calculată este cu 40% mai mare decât cea normativă. Sarcina de proiectare este luată în considerare în calculele pentru prima stare limită (pentru rezistență). În programele de calcul, de regulă, sarcina calculată este luată în considerare.

Determinarea sarcinii de proiectare

Încărcarea de proiectare a zăpezii este determinată de formula 10.1 din SP 20.13330.2016:

Greutatea stratului de zăpadă Sg

Sg în formulă este normativ valoarea greutății stratului de zăpadă pe 1 m² de suprafață orizontală a pământului, luată în conformitate cu datele din Tabelul 10.1 din SP 20.13330.2016, în funcție de zona de construcție

Regiunea de zăpadă este determinată de harta 1 din Anexa E (harta din noua asociere în participație diferă de cea anterioară, aveți grijă când alocați o regiune de zăpadă).

O hartă de înaltă rezoluție poate fi descărcată de pe site-ul Ministerului Construcțiilor.

Există, de asemenea, o hartă interactivă pe care poate fi vizualizată acest link.

Sarcina de zăpadă pe Sakhalin este determinată conform hărții 1a SP 20.13330.2016

În Sahalin, PN a subestimat încărcările de zăpadă pentru unele zone. În special, există zone în care sarcina de zăpadă ajunge la 1000 kg/m². Pentru a afla greutatea stratului de zăpadă pe aproximativ. Sakhalin trebuie să analizeze.

După cum puteți vedea, unele încărcături de zăpadă diferă de SP, comparați și luați cea mai mare.

Iată câteva fotografii de pe insula Sakhalin, pentru cei care nu cred că pot exista astfel de încărcături de zăpadă

În plus, puteți găsi date despre încărcarea cu zăpadă în TSN (Coduri teritoriale de construcție).

Se întâmplă că în normele teritoriale cerințele pentru încărcarea cu zăpadă sunt mai mici decât în SP, dar vreau să remarc un punct important: TSN este de natură consultativă, SP este obligatoriu, adică. dacă în TSN sarcina de zăpadă este mai mică decât în SP, atunci trebuie să utilizați datele pentru SP. De exemplu, există un TSN pentru încărcături pentru Teritoriul Krasnodar (TSN 20-302-2002), acesta conține o hartă a zonei de greutate a stratului de zăpadă. O parte a teritoriului Teritoriului Krasnodar este marcată ca fiind prima regiune de zăpadă, în timp ce în SNiP este a doua regiune de zăpadă (adică, sarcina pe SP este mai mare). Dacă construiți o cabană sau un alt obiect care nu este supus examinării, atunci, de comun acord cu clientul, puteți reduce încărcătura de zăpadă în aceste zone la 1. Dar dacă obiectul este supus examinării, atunci sarcina de zăpadă ar trebui luată conform SP dacă nu este mai mare în TSN.

Desigur, nici Crimeea nu puteau lipsi, acum există o hartă a regiunilor de zăpadă pentru Crimeea. Pentru a determina regiunea de zăpadă pentru Republica Crimeea, a se vedea harta 1b din SP 20.13330.2016

Coeficientul μ

μ este coeficientul de tranziție de la greutatea stratului de zăpadă al pământului la sarcina de zăpadă de pe înveliș, calculat în conformitate cu Anexa B din SP 20.13330.2016. Acest coeficient reflectă forma acoperișului. Valorile intermediare ale coeficientului μ sunt determinate prin interpolare liniară.

Pentru un acoperiș plat, acest coeficient este egal cu unu. În locurile proeminențelor (lămpi antiaeriene, parapeți, învecinate cu perete), se formează saci de zăpadă, care se reflectă în coeficientul μ, dar acesta este un subiect pentru un articol separat.

Pentru un acoperiș în două frontoane, coeficientul μ depinde de nivelul pantei:

1) la un unghi de înclinare de până la 30°, coeficientul μ este egal cu unu (conform SNiP 2.01.07-85 * până la 25°, conform SP 20.13330.2011 până la 30°, este mai bine să luați pana la 30° μ=1 pentru ca va fi pe stoc );

2) cu un unghi de pantă a acoperișului de 20° până la 30°, coeficientul μ este egal cu 0,75 pentru o parte a pantei și 1,25 pentru cealaltă;

3) cu un unghi de înclinare a acoperișului de 10° până la 30° și prezența dispozitivelor de aerare de-a lungul coamei acoperișului, coeficientul μ se ia conform următoarei scheme:

4) când unghiul de înclinare al acoperișului este în intervalul de la 10° la 30°, se iau în considerare mai multe opțiuni, care sunt date mai sus, inclusiv cu μ=1, și se acceptă cel mai rău caz;

5) la un unghi peste 60° se ia coeficientul μ egal cu zero, i.e. sarcina de zăpadă nu acționează asupra unui acoperiș cu un unghi de înclinare prea mare;

6) valorile intermediare ar trebui determinate prin interpolare liniară, adică pentru un unghi de 45°, coeficientul μ va fi egal cu 0,5 (30°=1, 60°=0).

Merită în special să acordați atenție coeficientului μ atunci când se calculează sarcina de zăpadă pe un acoperiș în trepte. În apropierea peretelui se formează un sac de zăpadă, iar zăpada este aruncată de pe panta superioară în cea inferioară, iar aici μ poate fi chiar egal cu 6.

De asemenea, pentru rulări, este necesară creșterea suplimentară a încărcăturii cu 10% (clauza 10.4 din SP 20.13330.2016), nu uitați de asta.

Restul opțiunilor nu le voi descrie aici, vezi-le în Anexa B din SP 22.13330.2016 și le vom lua în considerare pe unele dintre cele mai relevante mai târziu.

coeficientul Ce

Acesta este coeficientul care ia în considerare deszăpezirea de pe acoperișurile clădirilor sub presiunea vântului (Ce), adoptat în conformitate cu clauzele 10.5-10.9 din SP 20.13330.2016.

Pentru acoperiri protejate de expunerea directa la vant, inclusiv cladiri mai inalte, precum si pentru dezvoltare urbana Ce = 1,0 (clauza 10.6 din SP 20.13330.2016).

Coeficientul Ce, care ia în considerare îndepărtarea zăpezii de pe acoperișurile clădirilor sub presiunea vântului pentru zonele de tip A și B, este luat în considerare pentru acoperișurile plate (cu pante de până la 12% sau 6°) cu o singură travă. sau clădiri cu mai multe trave fără luminatoare sau alte părți proeminente ale acoperișului, dacă clădirea este construită în zone cu viteza medie a vântului pentru cele mai reci trei luni este mai mare de 2 m/s conform formulei 10.2 din SP 20.13330.2016

k - coeficient ținând cont de modificarea presiunii vântului de-a lungul înălțimii, luat conform tabelului 11.2 din SP 20.13330.2016 pentru tipurile de teren A sau B;

lc=(2b-b²/l) - dimensiunea caracteristică a acoperirii, luată nu mai mult de 100 m;

b este cea mai mică dimensiune a acoperirii;

l este cea mai mare dimensiune de acoperire.

Coeficientul k se determină conform Tabelului 11.2 din SP 20.13330.2016, în funcție de tipul de teren:

A - coaste deschise ale mărilor, lacuri și rezervoare, deșerturi, stepe, silvostepe, tundra;

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

C - zone urbane cu clădiri de peste 25 m înălțime (pentru zonele urbane Ce = 1,0).

O structură este considerată a fi situată într-un anumit tip de localitate dacă această localitate este menținută pe partea vântului la o distanță de 30h (h este înălțimea clădirii) - cu o înălțime a clădirii de până la 60 m și 2 km - cu o înălțime mai mare.

z în acest tabel este înălțimea clădirii până la nivelul acoperișului în cauză.

Pentru acoperișuri cu pante de la 12 la 20% (de la 6° la 11°) ale clădirilor cu o singură travă și multitrave fără felinare, proiectate pe teren tip A și B, Ce=0,85 (clauza 10.7 din SP 20.13330.2016).

Reducerea încărcăturii, ținând cont de deriva de zăpadă, nu este prevăzută (clauza 10.9 din SP 20.13330.2016):

1) pe acoperirile clădirilor în zonele cu o temperatură medie lunară a aerului în ianuarie peste minus 5 ° C (a se vedea Tabelul 5.1 din SP 131.13330);

2) pe tronsoane de trotuare adiacente obstacolelor (pereți, parapeți etc.) care interferează cu deszăpezirea (vezi diagramele B8-B11 din Anexa B din SP 20.13330.2016);

3) așa cum sa menționat deja pentru dezvoltarea urbană Ce=1.0.

Cred că este necesar să se țină cont și de dezvoltarea teritoriului în viitor. dacă lângă clădirea dvs. este construită o clădire mai înaltă, atunci zăpada va scădea. Recomand folosirea coeficientului Ce egal cu unu, as nu faptul că în timp clădirea nu va fi închisă de una mai înaltă.

Coeficientul Ct

Pentru acoperirile neizolate ale atelierelor cu degajare crescută de căldură la pante peste 3%, coeficientul Ct=0,8.

Literatură

O hartă interactivă pe care poate fi vizualizată acest link.

Un articol despre zăpadă se încarcă pe aproximativ. Sakhalin ( )

Postat în Etichetat ,

Ai de gând să proiectezi și să construiești singur o casă? Atunci nu puteți face fără procedura de colectare a sarcinilor pe acoperiș (sau cu alte cuvinte, pe structurile de susținere ale acoperișului). La urma urmei, cunoscând doar sarcinile care vor acționa asupra acoperișului, puteți determina grosimea minimă a plăcii de beton armat a acoperirii, puteți calcula pasul și secțiunea transversală a căpriorilor din lemn sau metal, precum și șipci.

Acest eveniment este reglementat de SNiP 2.01.07-85 * (SP 20.13330.2011) „Ediție actualizată”.

Colectarea încărcăturilor de pe acoperiș se realizează în următoarea ordine:

1. Determinarea greutății proprii a structurilor de acoperiș.

Aceasta, de exemplu, pentru un acoperiș din lemn include greutatea acoperirii (țiglă metalică, carton ondulat, ondulină etc.), greutatea șipci și căpriori, precum și masa materialului termoizolant, dacă este cald. se prevede mansarda sau pod.

Pentru a determina greutatea materialelor, trebuie să cunoașteți densitatea acestora, care poate fi găsită.

2. Determinarea încărcării (provizorii) de zăpadă.

Rusia este situată în astfel de latitudini unde zăpada cade inevitabil iarna. Și această zăpadă trebuie luată în considerare la proiectarea acoperișului, cu excepția cazului în care, bineînțeles, vrei să faci oameni de zăpadă în sufragerie și să dormi la aer curat.

Valoarea normativă a încărcăturii de zăpadă poate fi determinată prin formula 10.1:

S 0 \u003d 0,7 s în s t μS g,

unde: din în - un factor de reducere care ține cont de deriva zăpezii de pe acoperiș sub influența vântului sau a altor factori; se acceptă în conformitate cu paragrafele 10.5-10.9. În construcțiile private, este de obicei egal cu 1, deoarece panta acoperișului casei este cel mai adesea mai mare de 20%. (De exemplu, dacă proiecția acoperișului este de 5 m, iar înălțimea acestuia este de 3 m, panta va fi 3/5 * 100 = 60%. În cazul în care, de exemplu, aveți un acoperiș de șopron cu o pantă de 12 până la 20% deasupra garajului sau verandei, apoi c în \u003d 0,85.

c t este un coeficient termic care ia în considerare posibilitatea topirii zăpezii din excesul de căldură care este eliberat printr-un acoperiș neizolat. Se acceptă în conformitate cu clauza 10.10. În construcția privată, este egal cu 1, deoarece practic nu există nicio persoană care să pună bateriile într-o mansardă neizolată.

μ este coeficientul luat în conformitate cu punctul 10.4 și apendicele D, în funcție de tipul și unghiul de înclinare al acoperișului. Vă permite să treceți de la greutatea stratului de zăpadă al pământului la încărcătura de zăpadă de la suprafață. De exemplu, pentru următoarele unghiuri de înclinare ale unui acoperiș cu o singură pantă și fronton, coeficientul μ are următoarele valori:

- α≤30° → μ=1;

- α≤45° → μ=0,5;

- α≤60° → μ=0.

Valorile rămase sunt determinate prin metoda interpolării.

Notă: coeficientul μ poate avea o valoare mai mică decât 1 numai dacă nu există structuri pe acoperiș care să prindă zăpada.

S g - greutatea zăpezii la 1 m2 de suprafață orizontală; luate în funcție de regiunea de zăpadă a Federației Ruse (Anexa G și datele din Tabelul 10.1). De exemplu, orașul Nijni Novgorod este situat în regiunea IV de zăpadă și, în consecință, S g = 240 kg/m2.

3. Determinarea sarcinii vântului.

Calculul valorii standard a încărcăturii vântului se efectuează în conformitate cu secțiunea 11.1. Nu voi descrie teoria aici, deoarece întregul proces este descris în SNiP.

Notă: Mai jos veți găsi 2 exemple în care această procedură este descrisă în detaliu.

4. Determinarea sarcinii operaționale (temporare).

În cazul în care doriți să utilizați acoperișul ca loc de odihnă, atunci va trebui să luați în considerare sarcina egală cu 150 kg / m2 (în conformitate cu tabelul 8.3 și rândul 9).

Această sarcină este luată în considerare fără zăpadă, adică. Ori unul sau altul contează în calcul. Prin urmare, din punct de vedere al economisirii timpului în calcul, este indicat să folosiți unul mare (cel mai adesea este zăpadă).

5. Trecerea de la sarcina normativă la cea de proiectare.

Această tranziție se realizează cu ajutorul coeficienților de fiabilitate. Pentru încărcăturile de zăpadă și vânt, este egal cu 1,4. Prin urmare, pentru a trece, de exemplu, de la încărcarea standard de zăpadă la cea calculată, este necesar să se înmulțească S 0 cu 1,4.

În ceea ce privește sarcinile din greutatea proprie a structurilor de acoperiș și a acoperirii acestuia, aici factorul de siguranță se ia conform tabelului 7.1 și clauzei 8.2.2.

Deci, în conformitate cu acest paragraf, se ia factorul de fiabilitate pentru sarcinile distribuite temporar:

1.3 - la o sarcină standard mai mică de 200 kg/m2;

1.2 - la o sarcină standard de 200 kg/m2 sau mai mult.

6. Însumarea.

Ultimul pas este să însumăm toate valorile standard și de proiectare pentru toate sarcinile pentru a obține cele generale care vor fi utilizate în calcule.

Notă: dacă presupuneți că cineva se va urca pe un acoperiș acoperit cu zăpadă, atunci pentru fiabilitate puteți adăuga o sarcină temporară de la o persoană la sarcinile enumerate pentru fiabilitate. De exemplu, poate fi egal cu 70 kg / m2.

Pentru a afla sarcina pe căpriori sau trebuie să convertiți kg / m2 în kg / m. Acest lucru se face prin înmulțirea valorii calculate a sarcinii normative sau de proiectare pe jumătate de deschidere pe fiecare parte. În mod similar, sarcina de pe scândurile lăzii este colectată.

De exemplu, căpriorii se află cu un pas de 500 mm, iar șipcile - cu un pas de 300 mm. Sarcina totală de proiectare pe acoperiș este de 200 kg/m2. Apoi, sarcina pe căpriori va fi de 200 * (0,25 + 0,25) = 100 kg / m, iar pe scândurile lăzii - 200 * (0,15 + 0,15) = 60 kg / m (vezi figura).

Acum, pentru claritate, luați în considerare două exemple de colectare a sarcinilor pe acoperiș.

Exemplul 1. Colectarea sarcinilor pe un acoperiș monolit din beton armat.

Datele inițiale.

Zona de construcție - Nijni Novgorod.

Structura acoperișului este cu o singură pantă.

Unghiul de înclinare al acoperișului este de 3,43 ° sau 6% (0,3 m - înălțimea acoperișului; 5 m - lungimea pantei).

Dimensiunile casei sunt de 10x9 m.

Inaltimea casei este de 8 m.

Tipul zonei - sat cabana.

Compoziția acoperișului:

1. Placă monolitică din beton armat - 100 mm.

2. Sapa de ciment-nisip - 30 mm.

3. Bariera de vapori.

4. Izolație - 100 mm.

5. Stratul inferior de covor hidroizolant.

6. Stratul superior al covorului hidroizolator construit.

Colectarea încărcăturilor.

Tip de sarcină

Normă.

Coef.

Calc.

Sarcini permanente:

Placă de beton armat monolit (ρ=2500 kg/m3) grosime 100 mm

Șapă ciment-nisip (ρ=1800 kg/m3) grosime 30 mm

Polistiren expandat (ρ=35 kg/m3) grosime 100 mm

Sarcini sub tensiune:

250 kg/m2

3,5 kg/m2

275 kg/m2

70,2 kg/m2

4,6 kg/m2

TOTAL

489,1 kg/m2

604 kg/m2

S 0 \u003d 0,7s t s în μS g \u003d 0,7 1 1 1 240 \u003d 168 kg / m2.

unde: cu t = 1, deoarece acoperișul nostru este izolat și, prin urmare, prin el nu se eliberează o asemenea cantitate de căldură care ar putea duce la topirea zăpezii pe acoperiș; coeficientul termic se ia în conformitate cu clauza 10.10.

cu in = 1; coeficientul de deplasare a zăpezii se ia conform clauzei 10.9.

μ \u003d 1, deoarece acoperișul este acoperit cu o pantă mai mică de 30º; este acceptat în conformitate cu schema G1 din apendicele G,

Sg = 240 kg/m2; luate în conformitate cu clauza 10.2 și tabelul 10.1, deoarece Nijni Novgorod aparține regiunii IV de zăpadă.

W \u003d W m + W p \u003d 13,6 kg / m2.

W m \u003d W 0 k (z c) s \u003d 23 0,59 1 \u003d 13,6 kg / m2.

unde: W 0 \u003d 23 kg / m2, deoarece Nijni Novgorod aparține regiunii vântului I; valoarea standard a presiunii vântului este luată în conformitate cu punctul 11.1.4, tabelul 11.1 și apendicele G

k(z in) = k 10 (z in /10) 2α = 0,59, deoarece este îndeplinită condiția clauzei 11.1.5 h≤d → z in =h=8 m și tipul șantierului B; coeficienții sunt luați în conformitate cu clauza 11.1.6 din tabelul 11.3, de asemenea coeficientul k (z in) poate fi determinat prin interpolare conform tabelului 11.2.

c \u003d 1, deoarece acoperișul calculat are o suprafață mică și este situat la un unghi față de orizont, acest coeficient este neglijat; acceptat în conformitate cu punctul 11.1.7 și cu apendicele D.

Exemplul 2. Colectarea sarcinilor pe un acoperiș din lemn în fronton (recoltarea sarcinilor pe căpriori și strung).

Datele inițiale.

Zona de construcție - Ekaterinburg.

Structura acoperișului - ferme de frontoane cu o ladă sub țiglă metalică.

Unghiul de pantă a acoperișului - 45° sau 100% (5 m - înălțimea acoperișului, 5 m - lungimea de proiecție a unei pante).

Dimensiunile casei sunt 8x6m.

Lățimea acoperișului - 11 m.

Inaltimea casei este de 10 m.

Tipul terenului - câmp.

Pasul capriorilor este de 600 mm.

Treapta de strunjire - 200 mm.

Nu sunt prevăzute structuri care țin zăpada pe acoperiș.

Compoziția acoperișului:

1. Înveliș din scânduri (pin) - 12x100 mm.

2. Bariera de vapori.

3. Căpriori (pin) - 50x150 mm.

4. Izolație (minplate) - 150 mm.

5. Hidroizolarea.

6. Strunjire (pin) - 25x100 mm

7. Tigla metalica - 0,5 mm.

Colectarea încărcăturilor.

Să determinăm sarcinile care acționează pe 1 m2 de suprafață de încărcare (kg/m2) a acoperișului.

Tip de sarcină

Normă.

Coef.

Calc.

Sarcini permanente:

Înveliș din scânduri (pin ρ=520 kg/m3)

Căpriori (pin ρ=520 kg/m3)

Izolație (placă minimă ρ=25 kg/m3)

Strunjire (pin ρ=520 kg/m3)

Tigla metalica (ρ=7850 kg/m3)

Notă: greutatea vaporilor și a hidroizolației nu este luată în considerare din cauza greutății reduse a acestora.

Sarcini sub tensiune:

TOTAL

112,4 kg/m2

152,4 kg/m2

Greutatea căpriorului:

M st \u003d 1 0,05 0,15 520 \u003d 3,9 kg - greutatea căpriorii pe 1 m2 din suprafața acoperișului, deoarece doar un căpriori cade din cauza unei trepte de 600 mm.

Greutatea tecii:

M st \u003d 1 0,025 0,1 520 1 / 0,2 \u003d 6,5 kg - greutatea lăzii pe 1 m2 din suprafața acoperișului, deoarece pasul lăzii este de 200 mm (cad 5 scânduri).

Determinarea încărcării normative de zăpadă:

S 0 \u003d 0,7s t s în μS g \u003d 0,7 1 1 0,625 180 \u003d 78,75 kg / m2.

unde: cu t = 1; întrucât nu se eliberează căldură prin acoperiș p.10.10.

cu in = 1; clauza 10.9.

μ \u003d 1,25 0,5 \u003d 0,625, deoarece acoperișul este un fronton cu un unghi de înclinare față de orizont de la 30º la 60º (opțiunea 2); este acceptat în conformitate cu schema G1 din apendicele G,

Sg = 180 kg/m2; întrucât Ekaterinburg aparține regiunii III de zăpadă (clauza 10.2 și tabelul 10.1).

Determinarea sarcinii normative de vânt:

W \u003d W m + W p \u003d 14,95 kg / m2.

unde: W p = 0, deoarece clădirea este de înălțime mică.

W m \u003d W 0 k (z c) s \u003d 23 0,65 1 \u003d 14,95 kg / m2.

unde: W 0 \u003d 23 kg / m2, deoarece Ekaterinburg aparține regiunii de vânt I; conform clauzei 11.1.4, tabelelor 11.1 și apendicelui G.

k(z в) = 0,65, deoarece este îndeplinită condiția clauzei 11.1.5 h≤d (h = 10 m - înălțimea casei, d = 11 m - lățimea acoperișului) → z в = h=10 m și tipul construcției amplasamentul A (zonă deschisă); coeficientul se adoptă conform tabelului 11.2.

Determinarea sarcinii normative și de proiectare pe un caprior:

q norme \u003d 112,4 kg / m2 (0,3 m + 0,3 m) \u003d 67,44 kg / m.

q calc = 152,4 kg/m2 (0,3 m + 0,3 m) = 91,44 kg/m.

Determinarea sarcinii normative și de proiectare pe o placă a lăzii:

q norme \u003d 112,4 kg / m2 (0,1 m + 0,1 m) \u003d 22,48 kg / m.

q calc = 152,4 kg/m2 (0,1 m + 0,1 m) = 30,48 kg/m.

Un acoperiș de încredere este capabil să protejeze partea superioară și interioară a clădirii de orice fel de presiune naturală. Menține apa de ploaie și diferitele fluxuri de aer de la pătrunderea și efectele dăunătoare asupra materialelor de construcție și asupra integrității structurilor. Dar nu toată lumea înțelege complexitatea calculării încărcăturii de zăpadă pe acoperiș, așa că haideți să analizăm această problemă.

Functii principale

Ele constau în acele puncte pe care le-am luat deja în considerare, dar de fapt scopul funcțional al acoperișului este mult mai larg decât este reprezentat de oameni care nu sunt foarte avansați în această problemă. Faptul este că impactul asupra suprafeței acoperișului constă nu numai în rezistența acestuia la uzură.

Presiunea mediului exterior se exercită asupra aproape tuturor structurilor de susținere ale clădirii- pereți, deoarece acoperișul stă pe ei, fundația - toate elementele existente ale casei sunt montate pe ea. Închiderea ochilor la încărcăturile în curs este dăunătoare clădirii. Într-o zi, se poate prăbuși brusc sau se poate acoperi cu numeroase fisuri, posibil tasarea acoperișului și prăbușirea parțială a pereților.

Pentru reținerea zăpezii, grosimea acoperișului trebuie să fie suficientă, astfel încât pur și simplu să nu se spargă. Este necesar să alegeți un acoperiș de calitate care să reziste chiar și la un sac de zăpadă pe metru pătrat.

feluri

Nu există atât de multe soiuri pe cât ar părea la prima vedere. Principalele sunt efectele zăpezii și vântului pe acoperiș.

Zăpada, în funcție de locația geografică a clădirii, este capabilă să exercite presiune în anumite perioade ale anului. Un vânt puternic creează întotdeauna un efect periculos și, prin urmare, este considerat un inamic mai insidios al acoperișului. Dar puterea curenților de aer depinde de fluctuațiile sezoniere și de apropierea de mare, deoarece aici apar adesea cicloane puternice care pot deteriora în mod semnificativ acoperișul.

Mulți sunt familiarizați cu capacitățile distructive ale tornadelor, uraganelor, furtunilor. Dar, de obicei, un astfel de impact nu durează mult și nu creează o sarcină constantă. Deci, zăpada și vântul afectează acoperișul în moduri diferite.

Intensitatea presiunii este importantă.

Stratul de zăpadă se distinge prin constanța presiunii statice. Dar prin curățarea acoperișului, puteți reduce pericolul unei situații critice sub forma unei defecțiuni sau a unei tasări a structurii acoperișului. În acest caz, direcția forței care acționează nu se schimbă niciodată.
Vântul este instabil - crește sau scade brusc. Direcția impactului său se schimbă mereu, iar acest lucru este foarte periculos pentru suprafața acoperișului, deoarece locurile cele mai vulnerabile pot fi afectate.

Dar stratul de zăpadă care s-a acumulat pe acoperiș poartă un alt pericol. Ne-am dat seama că pune constant presiune pe acoperiș, dar uneori este capabil să se desprindă brusc de el sub pereții clădirii, inclusiv din cauza vântului puternic. Acest lucru poate provoca daune grave diferitelor proprietăți sau sănătății umane. Dar nu uitați de combinația dintre efectele zăpezii și vânturile puternice. Puterea distructivă a unei astfel de uniuni este capabilă să arate toată puterea în momentul apariției unui uragan, tornadă sau furtună.

Din anumite motive, toată lumea uită de această posibilitate. Probabil pentru că astfel de fenomene naturale apar rar. Dar se recomandă să vă pregătiți în avans pentru apariția lor. Pentru a face acest lucru, este necesar să maximizați stabilitatea acoperișului și a sistemului de ferme.

Unghiul de înclinare este important

Sarcina depinde direct de unghiul acoperișului. Astfel se formează puterea de contact a maselor de aer și zăpadă cu suprafața acoperișului. Zăpada are întotdeauna un efect vertical, iar vântul are un efect orizontal, dar cu o schimbare a direcției presiunii pe acoperiș, pereți, fundație. Prin înțelegerea acestor caracteristici, este posibilă reducerea presiunii acestor factori și formarea unui pericol pentru integritatea și fiabilitatea structurii.

Prin proiectarea unei înclinații mai abrupte a acoperișului, posibilitatea presiunii zăpezii asupra integrității structurale a acoperișului poate fi redusă semnificativ sau eliminată complet, deoarece nu va exista nicio condiție prealabilă pentru o mai mare acumulare de precipitații pe suprafața acestuia. Dar acest lucru va determina o creștere a vulnerabilității la acțiunea vântului. Va trebui să vă gândiți serios cum să o faceți mai bine pentru a obține maximum de beneficii de pe urma formei structurii acoperișului.

Important: Este necesar să se țină cont de specificul condițiilor climatice în care este construită casa. Dacă iarna nu trece mult timp și vântul nu este deosebit de puternic, atunci este clar că o pantă abruptă este cea mai bună soluție. În alte cazuri, este necesar să se țină cont de direcția vântului și să se creeze un acoperiș cu condiția celui mai mic obstacol la fluxul de aer și cea mai bună reducere a acumulării de zăpadă pe suprafața sa. Vă recomandăm să căutați calea de mijloc care vă permite să faceți față fenomenelor naturale într-o manieră de calitate.

Factorul geografic

Greutatea zăpezii depinde direct de regiune. Desigur, această cifră este mai mare în regiunile nordice și redusă în cele sudice. Dar există un loc special - lângă munți sau pe partea înaltă a dealurilor. Da, uneori aici se construiesc case, iar proprietarii trebuie să se ocupe constant de problema zăpezii puternice și a expunerii la vânt. Acest lucru se întâmplă în orice punct geografic, deoarece acesta este specificul zonelor de mare altitudine ale planetei.

Pe baza codurilor și reglementărilor de construcție (SNiP), sunt oferite tabele detaliate. Ei explică nivelul admisibil de zăpadă pe teritoriul diferitelor regiuni.

Important: Se ia în considerare starea normală a stratului de zăpadă al acoperișului. Rețineți că zăpada umedă este mult mai grea decât zăpada uscată. Prin urmare, vă recomandăm să luați în considerare acest lucru la calcul.

Pe baza informațiilor furnizate, puteți calcula cu încredere rezistența necesară și panta acoperișului. Dar nu aruncați caracteristicile materialului folosit pentru a forma acoperișul. Factorii suplimentari care conduc la creșterea acumulării de zăpadă pe acoperiș sunt la fel de importanți. Împreună, toate acestea pot depăși semnificativ indicatorii standard propuși în tabel.

În primul rând, corectitudinea calculului

Calculați cu atenție încărcătura de zăpadă pe zona acoperișului plat. Pentru a face acest lucru, trebuie să vă bazați pe stările limită. Când diferite forțe pot duce la o modificare ireversibilă a structurii acoperișului. Este necesar să se prevină o scădere a rezistenței sub valorile acceptabile și este de dorit să se ia în considerare prezența unei marje de siguranță. Nu faceți rezistența acoperișului aproape de standarde, deoarece acest lucru se poate întoarce înapoi.

Starea acoperișului este caracterizată de diverse categorii. De exemplu, structura este într-o stare de prăbușire sau acoperișul este deformat semnificativ și în curând va începe să se prăbușească.

Calculul trebuie efectuat pe baza ambelor stări posibile. Dar vă recomandăm să folosiți soluția optimă pentru a obține rezultatul. Fără investiții excesive în materiale de construcție scumpe și forță de muncă umană. Într-o situație de acoperiș plat, se aplică un factor de corecție a pantei de -1, care este considerat sarcina maximă posibilă.

Pe baza datelor din tabelul propus de SNiP, masa totală de zăpadă, conform valorii standard, trebuie înmulțită cu suprafața acoperită de acoperiș. Drept urmare, nivelul impactului poate fi de zeci de tone. Din această cauză, pe teritoriul Federației Ruse, o astfel de structură de acoperiș nu a prins cu adevărat rădăcini. La urma urmei, se știe că aproape toată Rusia este situată în zone climatice cu o cantitate mare de zăpadă. În majoritatea zonelor, acestea durează aproape tot timpul anului.

Aplicarea corectă a informațiilor despre nivelul încărcăturii de zăpadă în procesul de creare a unui proiect de acoperiș este posibilă numai dacă toate informațiile necesare sunt disponibile. Coeficientul calculat trebuie transferat corect în proiectul de acoperiș, ceea ce este valabil mai ales pentru secțiunea de căpriori. Deși mauerlat nu depinde de presiunea zăpezii și este așezat pe pereți, vă permite să distribuiți în mod fiabil presiunea căpriorii pe suprafața lor.

Acest eveniment este reglementat de SNiP 2.01.07-85 * (SP 20.13330.2011) „Ediție actualizată”.

Colectarea încărcăturilor de pe acoperiș se realizează în următoarea ordine:

1. Determinarea greutății proprii a structurilor de acoperiș.

Pentru a determina greutatea materialelor, trebuie să cunoașteți densitatea acestora, care poate fi găsită.

2. Determinarea încărcării (provizorii) de zăpadă.

Valoarea normativă a încărcăturii de zăpadă poate fi determinată prin formula 10.1:

S 0 \u003d 0,7 s în s t μS g,

- α≤30° → μ=1;

- α≤45° → μ=0,5;

- α≤60° → μ=0.

Valorile rămase sunt determinate prin metoda interpolării.

Notă: coeficientul μ poate avea o valoare mai mică decât 1 numai dacă nu există structuri pe acoperiș care să prindă zăpada.

3. Determinarea sarcinii vântului.

Calculul valorii standard a încărcăturii vântului se efectuează în conformitate cu secțiunea 11.1. Nu voi descrie teoria aici, deoarece întregul proces este descris în SNiP.

Notă: Mai jos veți găsi 2 exemple în care această procedură este descrisă în detaliu.

4. Determinarea sarcinii operaționale (temporare).

În cazul în care doriți să utilizați acoperișul ca loc de odihnă, atunci va trebui să luați în considerare sarcina egală cu 150 kg / m2 (în conformitate cu tabelul 8.3 și rândul 9).

5. Trecerea de la sarcina normativă la cea de proiectare.

În ceea ce privește sarcinile din greutatea proprie a structurilor de acoperiș și a acoperirii acestuia, aici factorul de siguranță se ia conform tabelului 7.1 și clauzei 8.2.2.

Deci, în conformitate cu acest paragraf, se ia factorul de fiabilitate pentru sarcinile distribuite temporar:

1.3 - la o sarcină standard mai mică de 200 kg/m2;

1.2 - la o sarcină standard de 200 kg/m2 sau mai mult.

6. Însumarea.

Ultimul pas este să însumăm toate valorile standard și de proiectare pentru toate sarcinile pentru a obține cele generale care vor fi utilizate în calcule.

Acum, pentru claritate, luați în considerare două exemple de colectare a sarcinilor pe acoperiș.

Exemplul 1. Colectarea sarcinilor pe un acoperiș monolit din beton armat.

Datele inițiale.

Zona de construcție - Nijni Novgorod.

Structura acoperișului este cu o singură pantă.

Unghiul de înclinare al acoperișului este de 3,43 ° sau 6% (0,3 m - înălțimea acoperișului; 5 m - lungimea pantei).

Dimensiunile casei sunt de 10x9 m.

Inaltimea casei este de 8 m.

Tipul zonei - sat cabana.

Compoziția acoperișului:

1. Placă monolitică din beton armat - 100 mm.

2. Sapa de ciment-nisip - 30 mm.

3. Bariera de vapori.

4. Izolație - 100 mm.

5. Stratul inferior de covor hidroizolant.

6. Stratul superior al covorului hidroizolator construit.

Colectarea încărcăturilor.

Tip de sarcină

Normă.

Coef.

Calc.

Sarcini permanente:

Placă de beton armat monolit (ρ=2500 kg/m3) grosime 100 mm

Șapă ciment-nisip (ρ=1800 kg/m3) grosime 30 mm

Polistiren expandat (ρ=35 kg/m3) grosime 100 mm

Sarcini sub tensiune:

250 kg/m2

3,5 kg/m2

275 kg/m2

70,2 kg/m2

4,6 kg/m2

TOTAL

489,1 kg/m2

604 kg/m2

S 0 \u003d 0,7s t s în μS g \u003d 0,7 1 1 1 240 \u003d 168 kg / m2.

cu in = 1; coeficientul de deplasare a zăpezii se ia conform clauzei 10.9.

μ \u003d 1, deoarece acoperișul este acoperit cu o pantă mai mică de 30º; este acceptat în conformitate cu schema G1 din apendicele G,

Sg = 240 kg/m2; luate în conformitate cu clauza 10.2 și tabelul 10.1, deoarece Nijni Novgorod aparține regiunii IV de zăpadă.

W \u003d W m + W p \u003d 13,6 kg / m2.

W m \u003d W 0 k (z c) s \u003d 23 0,59 1 \u003d 13,6 kg / m2.

Exemplul 2. Colectarea sarcinilor pe un acoperiș din lemn în fronton (recoltarea sarcinilor pe căpriori și strung).

Datele inițiale.

Zona de construcție - Ekaterinburg.

Structura acoperișului - ferme de frontoane cu o ladă sub țiglă metalică.

Unghiul de pantă a acoperișului - 45° sau 100% (5 m - înălțimea acoperișului, 5 m - lungimea de proiecție a unei pante).

Dimensiunile casei sunt 8x6m.

Lățimea acoperișului - 11 m.

Inaltimea casei este de 10 m.

Tipul terenului - câmp.

Pasul capriorilor este de 600 mm.

Treapta de strunjire - 200 mm.

Nu sunt prevăzute structuri care țin zăpada pe acoperiș.

Compoziția acoperișului:

1. Înveliș din scânduri (pin) - 12x100 mm.

2. Bariera de vapori.

3. Căpriori (pin) - 50x150 mm.

4. Izolație (minplate) - 150 mm.

5. Hidroizolarea.

6. Strunjire (pin) - 25x100 mm

7. Tigla metalica - 0,5 mm.

Colectarea încărcăturilor.

Să determinăm sarcinile care acționează pe 1 m2 de suprafață de încărcare (kg/m2) a acoperișului.

Tip de sarcină

Normă.

Coef.

Calc.

Sarcini permanente:

Înveliș din scânduri (pin ρ=520 kg/m3)

Căpriori (pin ρ=520 kg/m3)

Izolație (placă minimă ρ=25 kg/m3)

Strunjire (pin ρ=520 kg/m3)

Tigla metalica (ρ=7850 kg/m3)

Notă: greutatea vaporilor și a hidroizolației nu este luată în considerare din cauza greutății reduse a acestora.

Sarcini sub tensiune:

TOTAL

112,4 kg/m2

152,4 kg/m2

Greutatea căpriorului:

M st \u003d 1 0,05 0,15 520 \u003d 3,9 kg - greutatea căpriorii pe 1 m2 din suprafața acoperișului, deoarece doar un căpriori cade din cauza unei trepte de 600 mm.

Greutatea tecii:

M st \u003d 1 0,025 0,1 520 1 / 0,2 \u003d 6,5 kg - greutatea lăzii pe 1 m2 din suprafața acoperișului, deoarece pasul lăzii este de 200 mm (cad 5 scânduri).

Determinarea încărcării normative de zăpadă:

S 0 \u003d 0,7s t s în μS g \u003d 0,7 1 1 0,625 180 \u003d 78,75 kg / m2.

unde: cu t = 1; întrucât nu se eliberează căldură prin acoperiș p.10.10.

cu in = 1; clauza 10.9.

Sg = 180 kg/m2; întrucât Ekaterinburg aparține regiunii III de zăpadă (clauza 10.2 și tabelul 10.1).

Determinarea sarcinii normative de vânt:

W \u003d W m + W p \u003d 14,95 kg / m2.

unde: W p = 0, deoarece clădirea este de înălțime mică.

W m \u003d W 0 k (z c) s \u003d 23 0,65 1 \u003d 14,95 kg / m2.

unde: W 0 \u003d 23 kg / m2, deoarece Ekaterinburg aparține regiunii de vânt I; conform clauzei 11.1.4, tabelelor 11.1 și apendicelui G.

Determinarea sarcinii normative și de proiectare pe un caprior:

q norme \u003d 112,4 kg / m2 (0,3 m + 0,3 m) \u003d 67,44 kg / m.

q calc = 152,4 kg/m2 (0,3 m + 0,3 m) = 91,44 kg/m.

Determinarea sarcinii normative și de proiectare pe o placă a lăzii:

q norme \u003d 112,4 kg / m2 (0,1 m + 0,1 m) \u003d 22,48 kg / m.

q calc = 152,4 kg/m2 (0,1 m + 0,1 m) = 30,48 kg/m.

Secțiuni