65. Расчет покрытий. Применение снеговой нагрузки на поверхность.

Разбираемся в деталях

Ранее мы уже писали в заметке об особенностях произвольной нагрузки.

Снеговая нагрузка на поверхность обладает теми же свойствами, только теперь для построения площади загружения пользователь может вносить исходные данные непосредственно в программу.

Рисунок 2

Для начала в окне необходимо выбрать вид нормативного документа, по которому будет производится расчет.

По СП нам доступны коэффициенты:

• Се — учитывающий снос снега с покрытий зданий под действием ветра или иных факторов
• Сt — термический коэффициент
• ɣ — коэффициент надежности по нагрузке (если коэффициент учитывается в загружениях, то ɣ=1)
• μ — коэффициент формы, учитывающий переход от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие

Вдоль Х/ Вдоль Y — ось в направлении которой будет изменяться значение μ

Способы очистки крыши от снега

Целесообразным выходом из ситуации является ручная очистка. Но, исходя из безопасности для человека, выполнять подобные работы крайне опасно. По этой причине расчет нагрузки оказывает значительное влияние на конструкцию кровли, стропильной системы и других элементов крыши. Давно известно, что чем круче скаты, тем меньше снега задержится на крыше. В регионах с большим количеством осадков в зимний период года угол наклона кровли составляет от 45° до 60°. При этом расчет показывает, что большое количество примыканий и сложных соединений обеспечивает неравномерную нагрузку.

Для предотвращения образования сосулек и наледи применяют системы кабельного обогрева. Нагревательный элемент устанавливают по периметру крыши прямо перед водосточным желобом. Для управления системой подогрева используют автоматическую систему управления или вручную контролируют весь процесс.

Как вычислить максимально-допустимый слой снега на крыше теплицы?

Для примера рассмотрим теплицу, в паспорте которой указана снеговая нагрузка до 100 килограмм на квадратный метр. Если мы будем брать сухой снег, плотность которого 125 килограмм на кубометр, можно легко высчитать максимально допустимый слой снега на теплице. Получается, что такая теплица выдержит максимум восьмидесяти сантиметровый слой такого снега.

Если же для расчета взять мокрый снег, плотностью до 900 килограмм на кубометр, получим, что теплица со снеговой нагрузкой в 10 килограмм на квадратный метр, способна выдержать всего лишь чуть больше десяти сантиметровый слой такого снега.

Все эти расчеты являются приблизительными, ведь определить тип снега и его плотность – достаточно сложно. Для этого существуют специальные средние показатели по каждому району. В них учтены и тип осадков, и их интенсивность и прочие климатические особенности.

Не все виды теплиц чувствительны к снеговым нагрузкам. Подробнее о видах>>

Пример Расчет снеговой нагрузки на стропильную систему крыши для Москвы и Московской области

Исходные данные:

• Регион: Москва
• Уклон кровли 35 градусов

Найдем полное расчётное значение снеговой нагрузки S

• Полное расчётное значение снеговой нагрузки определяется по формуле:S=Sg*m
• по карте зон снегового покрова территории РФ определяем номер снегового района для Москвы, в нашем случае — это III, что соответствует по таблице весу снегового покрытия Sg=180 (кгс/м2);
• коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие для угла крыши в 35 градусов m=0,7
• Получаем: S=Sg*m = 180*0,7 = 126 (кгс/м2)

Расчет односкатной крыши, угла наклона

С помощью данного калькулятора можно провести расчет односкатной крыши — угла наклона ската, точное количество обрешетки, количество и размер стропил. Бесплатный строительный онлайн калькулятор по расчету односкатной крыши.

Стропила:

Шаг стропил (см)

Сорт древесины для стропил (см)

1 2 3

Рабочий участок бокового стропила (не обязательно) (см)

Расчёт снеговой нагрузки:

Выберите ваш регион, используя карту ниже

1 (80/56 кг/м2) 2 (120/84 кг/м2) 3 (180/126 кг/м2) 4 (240/168 кг/м2) 5 (320/224 кг/м2) 6 (400/280 кг/м2) 7 (480/336 кг/м2) 8 (560/392 кг/м2)

Расчёт ветровой нагрузки:

Регион

Ia I II III IV V VI VII

Высота до конька здания

5 м от 5 м до 10 м от 10 м

Тип местности

Открытая местность Закрытая местность Городские районы

Крыша:

Угол наклона крыши: 0 градусов.

Угол наклона подходит для данного материала.

Угол наклона для данного материала желательно увеличить!

Угол наклона для данного материала желательно уменьшить!

Площадь поверхности крыши: 0 м2.

Примерный вес кровельного материала: 0 кг.

Количество рулонов изоляционного материала с нахлестом 10% (1×15 м): 0 рулонов.

Стропила:

Нагрузка на стропильную систему: 0 кг/м2.

Длина стропил: 0 см.

Количество стропил: 0 шт.

Обрешетка:

Количество рядов обрешетки: 0 рядов.

Равномерное расстояние между досками обрешетки: 0 см.

Количество досок обрешетки стандартной длиной 6 метров: 0 шт.

Объем досок обрешетки: 0 м3.

Примерный вес досок обрешетки: 0 кг.

Онлайн-калькулятор односкатной крыши поможет рассчитать правильный угол наклона ската, определить сечение, шаг и количество стропил, узнать требуемый объем обрешётки и других материалов, необходимых в строительстве крыши.

Калькулятор поможет произвести расчеты по большинству существующих кровельных материалов. Здесь вы сможете произвести расчеты битумной, цементно-песчаной, керамической черепицы, металлочерепицы, асбестоцементного шифера, ондулина и некоторых других, менее распространенных материалов.

Данный калькулятор сможет рассчитать параметры любой односкатной крыши, в том числе плоской.

Обратите внимание! Калькулятор производит расчеты согласно действующих СНиП «Нагрузки и воздействия» и ТКП

Односкатная – простейшая конструкция крыши. Поскольку она имеет только один скат, то и строится довольно просто, да и расход материалов при этом является минимальным. Этот вид крыши часто применяется в строительстве гаражей, сараев, различных нежилых вспомогательных строений, как с чердаком, так и без него.

При постройке односкатной крыши можно использовать любые виды кровельных материалов, изоляционных материалов и утеплителей. Устанавливать такую крышу можно под разными углами, однако чаще её угол делают малым, вплоть до 0º (плоской крыши). Но важно помнить, чем меньше угол, тем сильнее это сказывается на снеговых нагрузках, а значит такую крышу нужно своевременно чистить от снега.

При заполнении полей калькулятора вы можете свериться с дополнительной информацией, расположенной под знаком .

Если у вас возникнут вопросы или появятся идеи по улучшению калькулятора, то вы можете воспользоваться формой комментариев, находящейся внизу страницы. Будем рады услышать ваше мнение.

Угол наклона крыши

Угол, под которым наклонены скат и стропила к плоскости потолка. Различные кровельные материалы имеют индивидуальные предельные углы. Калькулятор проинформирует, можно ли возвести крышу под данным углом из выбранного материала. Если вам потребуется изменить угол, для этого достаточно скорректировать высоту подъёма крыши (В) или ширину основания (А).

Площадь поверхности крыши

Площадь всей поверхности кровли, включая боковые и торцевые свесы. Это значение поможет вам рассчитать необходимое количество кровельных, изоляционных и других материалов.

Примерный вес кровельного материала

Суммарный приблизительный вес кровельного материала. Рассчитывается исходя из заданной площади крыши с учетом свесов.

Количество рулонов изоляционного материала

Необходимое для постройки крыши количество изоляционного материала, указанное в рулонах. За основу взят стандарт рулона — 15 метров в длину, 1 метр в ширину. При расчете также учтен нахлест 10 % в местах стыков.

Нагрузка на стропильную систему

Максимальный вес, приходящийся на стропильную систему. Учитываются ветровые и снеговые нагрузки, угол наклона крыши, а также вес всей конструкции.

Длина стропил

Полная длина стропил от конька крыши до края ската.

Количество стропил

Для возведения крыши вам потребуется данное количество стропил, если располагать их с указанным вами шагом.

Минимальное сечение стропил / Вес стропил / Объем бруса

1. Чтобы обеспечить крыше механическую прочность, следует придерживаться указанных в первой колонке сечений стропил. Калькулятор исходит из суммарных нагрузок, которые могут воздействовать на конструкцию данной крыши.
2. Во второй колонке указан суммарный вес всех стропил для крыши данной конструкции.
3. Для удобства дальнейших расчетов указан общий объем бруса стропил в кубических метрах.

Количество рядов обрешетки

Число рядов обрешётки, которое понадобится для всей кровли при заданных параметрах.

Равномерное расстояние между досками обрешетки

Расстояние, которое рекомендуется выдерживать между досками обрешётки, чтобы оптимизировать расход материала и обойтись без его подрезки.

Объем досок обрешетки

Общий объем досок на обрешетку (для всей крыши). Для удобства расчетов затрат на пиломатериалы используйте данное значение, указанное в кубических метрах.

Примерный вес досок обрешетки

Суммарный вес досок обрешетки.

Почему так важно определить, сколько кубов песка в тонне

Показатель, отражающий, сколько килограмм в 1 кубе песка, при ошибочных расчетах способен вызвать множество трудностей:

• нарушение рецептуры смеси из бетона;
• неправильная консистенция готового раствора;
• утрата адгезивных свойств;
• низкое качество бетона;
• нарушения в процессе застывания;
• снижение прочности бетона;
• преждевременное разрушение конструкции, изготовленной из цементного раствора.

По этой причине очень важно определить не только, сколько песка в 1 кубе, но и какой вес материала содержится в этом объеме.

На заметку! В большинстве случаев используется в качестве стандартной меры веса 1 куб песка. Именно эта единица рассматривается, как общепринятый показатель для вычислений. Несмотря на это в справочниках и таблицах можно встретить и другие варианты, например, песок в тоннах/куб. м или в граммах/куб. см.

При расчете необходимого количества кубов песка учитывают его удельный вес.

Показатель, отражающий по 1 кубу, сколько кг песка содержится в указанном объеме, называется удельной массой или удельным весом. Данная мера, применимая к сыпучим материалам, находится в диапазоне 1500-2800 кг/м³. В соответствии теперь можно прикинуть, сколько кг в кубе песка.

На значение удельной массы материала могут повлиять различные факторы, среди которых:

• состав минералов;
• состав зерна;
• размер фракций;
• уровень влажности;
• процент уплотнения;
• примеси.

Утрамбовка тротуарной плитки с использованием мокрого песка.

Вес снега на квадратный метр крыши в зависимости от региона

Количество осадков — показатель, напрямую зависящий от географии региона. Более южные районы снега почти не видят, более северные имеют постоянное сезонное количество снеговых масс.

При этом, высокогорные районы, вне зависимости от географической широты, имеют высокие показатели по количеству выпадающего снега, что, в сочетании с частыми и сильными ветрами, создает массу проблем.

Строительные Нормы и Правила (СНиП), соблюдение положений которых является обязательным к выполнению, содержат специальные таблицы, отображающие нормативные показатели количества снега на единицу поверхности в разных регионах.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Следует учитывать обычное состояние снеговых масс в данном районе. Мокрый снег в несколько раз тяжелее сухого.

Эти данные являются основой расчетов снеговых нагрузок, поскольку они вполне достоверны, а также приводятся не в средних, а в предельных значениях, обеспечивающих должный запас прочности при строительстве крыши.

Тем не менее, следует учитывать устройство кровли, ее материал, а также — наличие дополнительных элементов, вызывающих скопления снега, поскольку они могут существенно превышать нормативные показатели.

Вес снега на квадратный метр крыши в зависимости от региона на схеме ниже.

Регион снеговой нагрузки

Расчет нагрузки снега на кровлю

Еще на этапе проектирования кровли для исключения повреждений ее конструкции при обильных осадках, проводят расчетные мероприятия. Средний вес снега составляет 100 кг на куб. метр, а влажные осадки весят еще больше, что составляет 300 кг на 1 куб. метр. Зная эти примерные величины, можно достаточно просто произвести расчет допустимой снеговой нагрузки.

Но для этого также понадобится знание толщины выпадающего слоя снега. Измерить этот показатель можно на ровном участке, а полученное число умножить на коэффициент, который предполагает запас и равняется 1,5. Для того чтобы учесть региональный показатель, можно использовать специальную карту. Она стала основой для получения правил СНиП и других нормативов. В целом показатель определяется по следующей формуле:

В соответствии с данной формулой, ее составляющие расшифровываются так:

• S – снеговая нагрузка полного типа
• S расч — значение веса на квадратный метр горизонтальной площадки.
• μ – коэффициент наклона кровли.

Обычно, как говорилось ранее, расчеты производятся по карте снеговых нагрузок, которая представлена ниже:

В соответствии со СНиП существуют такие показатели коэффициента наклона кровли:

• Если уклон кровли составляет менее 25 градусов, то коэффициент равен 1.
• Если уклон кровли находится в пределах от 25 до 60 градусов, то коэффициент будет равен 0,7.
• При уклоне более 60 градусов, коэффициент можно и вовсе не учитывать.

При этом учитывается и та сторона, с которой дует ветер. Это нужно, так как с наветренной стороны снега будет в любом случае меньше, чем с подветренной.

Для того чтобы лучше понять, каким образом производится расчет снеговой нагрузки, представим наглядный пример для Московской области. Рассчитываемая кровля имеет уклон, равный 30 градусам. Итак, согласно требованиям СНиП, производим расчет:

1. В карте находим, месторасположение Московской области и выявляем, что она относится к третьему климатическому району. Здесь значение нагрузки на крышу равно 180 кг на 1 кв. метр.
2. Согласно формуле, подсчитываем общий показатель веса снега. Для этого 180 умножаем на коэффициент, равный 0,7. Получаем число 126 кг на кв. метр.
3. Уже по этому показателю создается стропильная система, которая рассчитывается по максимальным числам.

Помимо такого варианта, существует полный расчет, который также представлен в СНиП и имеет там соответствующую таблицу. Расчет ведется по следующей формуле:

Здесь в качестве показателя коэффициента выступает m , который рассчитан по методу интерполяции. При уклоне крыши в 30 градусов он равен 1, а при 60 градусах – 0.

Q – это та снеговая нагрузка, которая указана в таблице СНиП.

Может быть произведен расчет нормативного показателя. Для этого нужно пользоваться атласом, в котором зафиксированы изменения СНиПа или же высчитывать показатель по формуле: Q2 = 0,7* Q* m. Если расчет производится для той конструкции, которая монтируется на территориях с постоянными ветрами, сносящими снег с крыши, то необходимо в формулу добавлять коэффициент C. Он равен 0,85. Но для добавления этого показателя есть целый ряд условий. Это скорость ветра не ниже 4 м/с, среднемесячная температура в зимние месяцы не выше -5 градусов, а уклон должен находится в пределах от 12 до 20 градусов.

Самостоятельный расчет снеговой нагрузки на кровлю – насколько точным должен быть расчет

Оценок 0 21 Января 2019 2019-01-21 4414 Время чтения 9 минут Прочитать позже

Отправим материал на почту

Заказать проектирование кровли Оставить заявку

Вес снега в зимний период создает значительную нагрузку на стропильную систему крыши, а через нее – на фундамент здания. Расчет снеговой нагрузки на кровлю необходим как для определения параметров конструкции крыши, так и при проектировании основания, где важным значением является полный вес дома. В этой статье рассматриваются методики определения веса снежного покрова на крыше дома, определяется, какую угрозу он несет людям и конструкциям жилища. Информация будет полезна всем людям, проживающим в регионах со снежными и длительными зимами, планирующим строить частный дом.

Дом со снежной шапкой на крыше

Основные функции

Заключаются в тех моментах, которые мы уже рассмотрели, но на самом деле функциональное назначение кровли значительно шире, чем его представляют не особо продвинутые в этом вопросе люди. Дело в том, что воздействие на поверхность кровли кроется не только в ее износостойкости.

Давление внешней среды оказывается почти на все несущие конструкции строения – стены, поскольку крыша стоит на них, фундамент – на него монтируются все, существующие элементы дома. Закрывать глаза на, происходящие нагрузки губительно для здания. Однажды оно может неожиданно разрушится либо покрыться многочисленными трещинами, возможно, проседание крыши и частичный обвал стен.

Для снегозадержания толщина кровли должна быть достаточной, чтобы она просто не проломилась. Необходимо выбирать качественную крышу, которая выдержит даже мешок со снегом на квадратный метр.

Разновидностей не так мало, как может показаться на первый взгляд. Основные – это снеговое и ветровое воздействие на кровлю.

Снег в зависимости от географического расположения здания способен оказывать давление в определенное время года. А мощный ветер создает опасное воздействие всегда, и поэтому считается более коварным врагом кровли. Но сила воздушных потоков зависит от сезонных колебаний и близости к морю, поскольку здесь чаще зарождаются мощные циклоны способные значительно повредить крышу.

Многие знакомы с разрушительными возможностями смерчей, ураганов, шторма. Но обычно такое воздействие длится недолго и не создает постоянной нагрузки. Итак, снег и ветер воздействует на кровлю разными способами.

Важна интенсивность давления.

1. Снежный покров отличается постоянством статистического давления. Но с помощью очищения крыши можно уменьшить опасность критической ситуации в виде провала или проседания конструкции кровли. В этом случае направление воздействующей силы никогда не меняется.
2. Ветер непостоянен – неожиданно усиливается либо затихает. Направление его воздействия всегда меняется, и это очень опасно для поверхности кровли, поскольку могут пострадать наиболее уязвимые места.

Но снеговой слой, скопившийся на крыше, несет и другую опасность. Мы поняли, что он постоянно давит на кровлю, но иногда способен внезапно сойти с нее под стены здания, в том числе из-за сильного ветра. Это может стать причиной серьезного ущерба различному имуществу либо человеческому здоровью. Но не стоит забывать о комбинировании воздействия снега и сильного ветра. Разрушительная мощь такого союза способна показать всю силу в момент возникновения урагана, смерча или шторма.

Почему-то о такой возможности все забывают. Вероятно потому, что подобные природные явления происходят нечасто. Но рекомендуется подготовиться к их появлению заранее. Для этого необходимо максимально усилить устойчивость кровли и стропильной системы.