Standardní zatížení střechy. Jak vypočítat zatížení střechy. Algoritmus pro výpočet průřezu ramen krokví
Nikoho nepřekvapí situace, kdy vás sněhová masa na střeše znervózňuje, šplháte po zdech a odstraňujete nahromaděnou vrstvu sněhu. I když byly střecha, základna a střešní rám budovy postaveny na základě maximálního zatížení střechy sněhem, v souladu s doporučeními SNiP 2.01.07-85, zdravý rozum velí, že byste neměli kontrolovat platnost vzorců. u vás doma. Pro území s velké množství srážky mají šikmé střechy jednoznačně výhody oproti ploché konstrukce už jen proto, že většina sněhové masy je na velké úhly svah prostě odfoukne vítr nebo se sesune.
Jak vypočítat zatížení sněhem pro rovný povrch
Pro většinu jednoduché případy pro ploché střechy můžete použít stejný přístup jako pro možnosti šikmých střech. Za tímto účelem poskytuje SNiP 2.01.07-85 metodiku a algoritmus pro zohlednění zatížení sněhem v celkovém výpočtu. nosná kapacita střechy Navíc byla veškerá matematika a teorie pevnosti zahrnuta do specializovaného programu kalkulačky. Nejjednodušší způsob není lámat si hlavu hledáním odpovědi na to, jak vypočítat parametry střechy, ale zadat korekční faktory do kalkulačky a získat hotovou odpověď na velikosti trámů a podlah.
Pro jednoduché stavby a budov lze zatížení sněhem na ploché střeše vypočítat na základě pevnosti a nosnosti nejslabšího článku konstrukce:
- Výpočet lomu nebo maximálního přípustného průhybu rovná podlaha střechy. Pro železobetonové nosníky a rámové nosné vazníky, ze kterých si dnes lidé velmi rádi staví všemožné pavilony nebo obchodní centra, tlak od zatížení sněhem je dán maximálním přípustným průhybem jednoho podlahového prvku;
- Pro jednoduché designy ploché střechy, u kterých mají relativně krátké a tuhé nosníky přemrštěnou míru bezpečnosti, výpočty zatížení sněhem se provádějí na základě stability a únosnosti stěn a svislých podpěr;
- V budovách a konstrukcích, které mají nadměrnou bezpečnostní rezervu, se pro kontrolu místní pevnosti válcované měkké krytiny bere v úvahu tlak na povrch střechy v důsledku zatížení sněhem.
Důležité! V druhém případě výpočet webu střešní materiál nekontroluje se průměrnou hodnotou pevnosti v tahu, ale spíše v místech, kde působí zatížení sněhem v nejnepříznivějších podmínkách.
Mezi taková místa patří oblasti přiléhající ke svislým stěnám, oblasti přiléhající k odtokovým otvorům, ventilačním otvorům a provzdušňovačům. V těchto místech se výška sněhové pokrývky může odpovídajícím způsobem několikrát zvýšit, maximální lomová síla na střešním plechu bude také výrazně vyšší než průměrná hodnota pro střechu.
Podmínky uvedené v druhém odstavci platí pro markýzy s plochá střecha, garáže a užitkové stavby, při jejichž výstavbě je celkový příspěvek od zatížení sněhem k celkovému tlaku na svislé podpěry nebo stěny minimálně 20 % doporučeného bezpečnostního faktoru.
Zatížení sněhem je ještě důležitější pro rámové budovy založené na vaznících, vertikální regály a podlahové nosníky vyrobené z válcovaného kovu bez použití betonových odlitků. V tomto případě se výpočet provádí na základě stability svařovaných rozpětí a celé budovy při maximálním zatížení sněhem a větrem. Informace o tloušťce a hloubce sněhové pokrývky jsou vybírány z dat meteorologických služeb za posledních padesát let.
Navzdory skutečnosti, že konstrukce šikmých střech mají určité výhody oproti plochým variantám, v každém případě se počítá tlak na nosné prvky střechy vyplývající z výskytu zatížení sněhem. Účelem výpočtu je určit přibližnou průměrná velikost krokve v závislosti na celkové hmotnosti střešní koláč, zatížení sněhem a větrem.
Metoda výpočtu
Standardní přístup k určení hodnoty zatížení plochy rampy vyžaduje následující výpočty:
- Stanoví se maximální výška sněhové pokrývky na střeše a její hmotnost na jednotku plochy střechy;
- Podle doporučení a norem SNiP je koeficient snížení tlaku na šikmé ploše určen ve srovnání s plochou střechou, přičemž se nebere v úvahu kvalita a drsnost střešního materiálu, pouze úhel sklonu střechy použitý;
- Násobením hmoty redukčním faktorem a plochou se tlak ze sněhové hmoty přenáší na stěny a základ. Tato hodnota se používá pouze pro odhad zatížení, nikoli pro přesné výpočty.
Důležité! V tomto případě se ve standardní metodě výpočtu předpokládá, že sněhová pokrývka je rozložena rovnoměrně po celé střešní rovině.
Pokud jde o ploché možnosti střechy, zatížení od sněhové hmoty na šikmé konstrukce lze vypočítat pomocí programu kalkulačky, obsahuje mnoho korekčních faktorů, takže výsledek je poněkud přesnější než hrubý odhad v jedné aritmetické operaci.
Jak se chová sněhová pokrývka v různých oblastech
Často se má za to, že tlak sněhu na sklon střechy nezávisí na výšce krytu. To platí, ale pouze pro čerstvě napadaný sníh a pouze pro absolutně utěsněné střechy se sklonem alespoň 25 %. Ve všech ostatních případech se nerovnoměrný tlak sněhu začne projevovat během jednoho dne.
V každém případě se sníh začne pohybovat dolů a tát. Většina z hmota se bude pohybovat dolů z povrchu hřebene, blíže k převisům. Část vody stéká do spár mezi střešními plechy a může zamrznout nebo být zachycena izolací. Čím je střecha teplejší, tím silněji sníh na jejím povrchu přilne. V některých případech se topná tělesa používají k roztavení zmrzlé vody v nejnebezpečnějších oblastech střechy. místa - centrálníčásti a na převisech.
Sněhová nálož na střeše se začíná přerozdělovat podél svahu, především kvůli procesu zhutňování a za druhé kvůli nerovnoměrné deformaci systému krokví. Obrázek ukazuje diagram průhybu šikmá střecha, získané výpočtovým modelováním na počítači.
Střední část krokví, nejpružnější a nejlabilnější, se ohýbá, a proto se v každém bodě střechy pod zatížením sněhem mění úhel sklonu svahu, což znamená, že v oblastech blíže k převisům je tlak na zvětšuje se rám krokví.
Vlastnosti rozložení zatížení sněhem na povrchu střechy
Údaje o množství a hloubce sněhové pokrývky v různých klimatických pásmech jsou často matoucí. Tento údaj má velmi průměrnou hodnotu, v některých podmínkách je díky návětrné poloze střechy méně sněhu, v závětrné poloze více sněhu. Kromě toho je na samotné střeše spousta konstrukčních prvků a oblastí, kde je zatížení sněhem výrazně vyšší, než je průměr, například rohy údolí, vikýře a vikýře.
Chcete spočítat krokvový systém rychle, bez studia teorie as spolehlivý Výsledek? Využít výhodu online kalkulačka Online!
Dokážete si představit člověka bez kostí? Stejně tak šikmá střecha bez krokvového systému připomíná spíše stavbu z pohádky o třech prasátkách, kterou přírodní živly snadno smetou. Silný a spolehlivý systém krokve jsou klíčem k odolnosti střešní konstrukce. Aby bylo možné navrhnout kvalitní krokvový systém, je nutné vzít v úvahu a předvídat hlavní faktory ovlivňující pevnost konstrukce.
Vezměte v úvahu všechny ohyby střechy, korekční faktory pro nerovnoměrné rozložení sníh na povrchu, unášení sněhu větrem, sklon svahů, všechny aerodynamické koeficienty, síly ovlivňující konstrukční prvky střechy a tak dále - spočítat to vše co nejblíže reálné situaci, stejně jako zohlednit všechna zatížení a dovedně sestavit jejich kombinace není snadný úkol.
Chcete-li tomu porozumět důkladně, seznam užitečné literatury je uveden na konci článku. Kurz pevnosti pro úplné pochopení principů a dokonalý výpočet krokvového systému se samozřejmě nevejde do jednoho článku, proto uvedeme hlavní body pro zjednodušenou verzivýpočet.
Klasifikace zatížení
Načítá se krokvový systém klasifikováno do:
1) Základní:
- stálá zatížení: jejich váha příhradové konstrukce a střechy,
- dlouhodobé zátěže- zatížení sněhem a teplotou se sníženou návrhovou hodnotou (používá se, když je nutné vzít v úvahu vliv délky zatížení při testování odolnosti),
- proměnlivý krátkodobý vliv- sníh a teplotní efekt v plné vypočtené hodnotě.
2) Další- tlak větru, hmotnost stavebníků, zatížení ledem.
3) vyšší moc- exploze, seismická aktivita, požár, havárie.
Pro provedení výpočtu krokvového systému je obvyklé vypočítat maximální zatížení, aby se pak na základě vypočtených hodnot určily parametry prvků krokvového systému, které vydrží tato zatížení.
Provádí se výpočet krokvového systému šikmých střech dva mezní stavy:
a) Hranice, při které dochází k porušení konstrukce. Maximální možné zatížení na konstrukční pevnost krokví by mělo být menší než maximální přípustné.
b) Mezní stav, při kterém dochází k průhybům a deformacím. Výsledný průhyb systému pod zatížením by měl být menší než maximální možné.
Více jednoduchý výpočet Platí pouze první metoda.
Výpočet zatížení střechy sněhem
Počítat zatížení sněhem použijte následující vzorec: Ms = Q x Ks x Kc
Q- hmotnost sněhové pokrývky 1 m2 bytu vodorovný povrch střechy. Závisí na území a určuje se z mapy na obrázku č. X pro druhý mezní stav - výpočet průhybu (při umístění domu na spojnici dvou zón se volí zatížení sněhem s velkou hodnotou).
Pro pevnostní výpočty podle prvního typu je hodnota zatížení vybrána podle oblasti bydliště na mapě (první číslice v uvedeném zlomku je čitatel) nebo je převzata z tabulky č. 1:
První hodnota v tabulce je měřena v kPa, v závorce je požadovaná převedená hodnota v kg/m2.
Ks- korekční faktor pro úhel sklonu střechy.
- Pro střechy s strmé svahy s úhlem větším než 60 stupňů se nebere v úvahu zatížení sněhem, Ks=0 (sníh se nehromadí na střechách se strmým sklonem).
- Pro střechy s úhlem od 25 do 60 se koeficient bere 0,7.
- Pro ostatní se rovná 1.
Lze určit úhel střechy online kalkulačka střechy vhodný typ.
Kč- koeficient odvětrání sněhu ze střech. Za předpokladu ploché střechy s úhlem sklonu 7-12 stupňů v oblastech na mapě s rychlostí větru 4 m/s se bere Kc = 0,85. Mapa ukazuje zónování podle rychlosti větru.
Faktor driftu Kč se nebere v úvahu v oblastech s lednovými teplotami teplejšími než -5 stupňů, protože na střeše se tvoří ledová krusta a sníh neodfukuje. Koeficient se nebere v úvahu, pokud je budova blokována před větrem vyšší sousední budovou.
Sníh padá nerovnoměrně. Často na závětrné straně tzv sněhový pytel, zejména v místech spár a zlomů (údolí). Proto, pokud chcete silná střecha, omezte v tomto místě rozteč krokví na minimum a také věnujte zvýšenou pozornost doporučení výrobců střešních materiálů - sníh může převis ulomit, pokud je nesprávně velký.
Připomínáme, že výše uvedený výpočet vám předkládáme ve zjednodušené podobě. Pro spolehlivější výpočet doporučujeme výsledek vynásobit koeficientem bezpečnosti zatížení (pro zatížení sněhem = 1,4).
Výpočet zatížení větrem na krokvový systém
Vyřešili jsme tlak sněhu, nyní přejdeme k výpočtu vlivu větru.
Bez ohledu na úhel sklonu má vítr na střechu silný dopad: snaží se strhnout střechu se strmým sklonem, více plochá střecha- výtah ze závětrné strany.
Pro výpočet zatížení větrem se bere v úvahu jeho horizontální směr, přičemž fouká obousměrně: na fasádu a na sklon střechy. V prvním případě je tok rozdělen na několik - část klesá k základu, část toku tangenciálně zespodu svisle tlačí na přesah střechy a snaží se jej zvednout.
Ve druhém případě, působícím na svahy střechy, vítr tlačí kolmo ke svahu a přitlačuje jej; vír se také vytváří tangenciálně na návětrné straně, obchází hřeben a mění se ve vztlakovou sílu na závětrné straně v důsledku rozdílu tlaku větru na obou stranách.
Pro výpočet průměru zatížení větrem použijte vzorec
Mv = Wo x Kv x Kc x faktor pevnosti,
Kde Wo- zatížení tlakem větru zjištěné z mapy
Kv- korekční faktor tlaku větru v závislosti na výšce budovy a terénu.
Kč- aerodynamický koeficient, závisí na geometrii střešní konstrukce a směru větru. Hodnoty jsou záporné pro závětrnou stranu, kladné pro návětrnou stranu
Pro šikmá střecha je nutné vzít koeficient z tabulky pro Ce1.
Pro zjednodušení výpočtu je jednodušší vzít maximální hodnotu C rovnou 0,8.
Výpočet vlastní hmotnosti, střešní koláč
Pro výpočet trvalého zatížení je třeba spočítat hmotnost střechy (krytina - viz obrázek X níže) na 1 m2, výslednou hmotnost je nutné vynásobit korekčním faktorem 1,1 - krokvový systém musí toto zatížení vydržet po celou dobu životnosti.
Hmotnost střechy se skládá z:
- objem dřeva (m3) použitého jako opláštění se vynásobí hustotou dřeva (500 kg/m3)
- hmotnost systému krokví
- hmotnost 1m2 střešní krytiny
- hmotnost 1m2 hmotnosti izolace
- hmotnost 1m2 dokončovacího materiálu
- hmotnost 1m2 hydroizolace.
Všechny tyto parametry lze snadno získat ověřením těchto údajů u prodejce nebo pohledem na hlavní charakteristiky na štítku: m3, m2, hustota, tloušťka - proveďte jednoduché aritmetické operace.
Příklad: pro izolaci o hustotě 35 kg/m3, balené v roli o tloušťce 10 cm nebo 0,1 m, délce 10 m a šířce 1,2 m, hmotnost 1 m2 se bude rovnat (0,1 x 1,2 x 10) x 35 / (0,1 x 1,2) = 3,5 kg/m2. Hmotnost ostatních materiálů lze vypočítat stejným principem, jen nezapomeňte převést centimetry na metry.
Častěji zatížení střechy na 1 m2 nepřesahuje 50 kg, proto se při výpočtech používá tato hodnota vynásobená 1,1, tzn. použijte 55 kg/m2, což je samo o sobě bráno jako rezerva.
Další údaje lze získat z níže uvedené tabulky:
10 - 15 kg/m² |
|
Keramické dlaždice | 35 - 50 kg/m² |
Cementovo-pískové dlaždice | 40 - 50 kg/m² |
Bitumenové šindele | 8 - 12 kg/m² |
Kovové dlaždice | |
Vlnitý plech | |
Hmotnost podkladu | 18 - 20 kg/m² |
Hmotnost opláštění | 8 - 12 kg/m² |
Hmotnost systému krokví | 15 - 20 kg/m² |
Sbírání nákladů
Podle zjednodušené verze je nyní nutné sečíst všechna výše zjištěná zatížení jednoduchým sečtením, dostaneme výsledné zatížení v kilogramech na 1 m2 střechy.
Výpočet krokvového systému
Po shromáždění hlavních zatížení již můžete určit hlavní parametry krokví.
padá na každou nohu krokve zvlášť, převeďte kg/m2 na kg/m.Vypočítáme pomocí vzorce: N = rozteč krokví x Q, Kde
N - rovnoměrné zatížení nohy krokve, kg/m
rozteč krokví - vzdálenost mezi krokvemi, m
Q - konečné zatížení střechy vypočtené výše, kg/m²
Ze vzorce je zřejmé, že změnou vzdálenosti mezi krokvemi můžete regulovat rovnoměrné zatížení každé nohy krokve. Typicky je sklon krokví v rozmezí od 0,6 do 1,2 m U střechy s izolací je rozumné se při výběru sklonu zaměřit na parametry izolačního plechu.
Obecně platí, že při určování instalačního sklonu krokví je lepší vycházet z ekonomických úvah: vypočítat všechny možnosti umístění krokví a zvolit nejlevnější a optimální z hlediska kvantitativní spotřeby materiálů pro konstrukci krokví.
- Výpočet průřezu a tloušťky nohy krokve
Při stavbě soukromých domů a chat se při výběru průřezu a tloušťky krokví řídí níže uvedenou tabulkou (průřez krokví je uveden v mm). Tabulka obsahuje průměrné hodnoty pro území Ruska a také bere v úvahu velikosti stavební materiál prezentovány na trhu. V obecný případ, tato tabulka je dostatečná pro určení, jaký průřez dřeva potřebujete koupit.
Neměli bychom však zapomínat, že rozměry krokvové nohy závisí na konstrukci krokvového systému, kvalitě použitého materiálu, konstantním a proměnlivém zatížení střechy.
V praxi se při stavbě soukromé obytné budovy na krokve nejčastěji používají desky o průřezu 50x150 mm (tloušťka x šířka).
Nezávislý výpočet průřezu krokví
Jak bylo uvedeno výše, krokve se počítají na základě maximálního zatížení a průhybu. V prvním případě se bere v úvahu maximální ohybový moment, ve druhém se kontroluje odolnost proti průhybu v úseku nohy krokve v nejdelším úseku rozpětí. Vzorce jsou poměrně složité, proto jsme pro vás vybrali zjednodušená verze.
Tloušťka (nebo výška) sekce se vypočítá podle vzorce:
a) Je-li úhel střechy< 30°, стропила рассматриваются как изгибаемые
V ≥ 8,6 x Lm x √ (N / (B x Rben))
b) Pokud je sklon střechy > 30°, jsou krokve ohybové a tlakové
V ≥ 9,5 x Lm x √ (N / (B x Rben))
Označení:
V, cm- výška krokví
Lm, m- pracovní část nejdelší krokvové nohy
N,
kg/m- rozložené zatížení na nohu krokve
B, cm- šířka krokve
Rizg, kg/cm²- odolnost dřeva v ohybu
Pro borovice a smrky Rizg v závislosti na druhu dřeva se rovná:
Je důležité zkontrolovat, zda průhyb nepřekračuje povolenou hodnotu.
Průhyb krokví by měl být menší L/200- délka kontrolované věci nejdelší rozpětí mezi podpěrami v centimetrech děleno 200.
Tato podmínka platí, pokud je splněna následující nerovnost:
3,125 XNX(Lm)³ / (BXH³) ≤ 1
N (kg/m) - rozložené zatížení na lineární metr krokevní noha
Lm (m) - pracovní úsek ramene krokve maximální délky
B (cm) - šířka řezu
H (cm) - výška sekce
Pokud je hodnota větší než jedna, je nutné zvýšit parametry krokví B nebo H.
Použité zdroje:
- SNiP 2.01.07-85 Zatížení a dopady s nejnovějšími změnami 2008
- SNiP II-26-76 "Střechy"
- SNiP II-25-80 "Dřevěné konstrukce"
- SNiP 3.04.01-87 „Izolační a dokončovací nátěry“
- A.A. Savelyev „Rafter systems“ 2000
- K-G Götz, Dieter Hoor, Karl Möhler, Julius Natterer „Atlas dřevěných konstrukcí“
Oblasti zatížení sněhem
Nejprve se musíte rozhodnout, do jaké oblasti z hlediska hmotnosti sněhové pokrývky daná oblast patří. Tyto informace lze nalézt na speciálních mapách v regulačních dokumentech. Hlavní normativní dokument regulace zatížení sněhem - SP 20,13330 *
Obr. 1 Mapa Ruské federace podle váhy sněhové pokrývky (kliknutím zvětšíte) Obr.
*Upozorňujeme, že SP20.13330 je rok 2011 a 2016 a mapy v těchto dokumentech se liší. V době zveřejnění článku je SP 2011 povinný. ale v blízké budoucnosti JV 2016 oficiálně vstoupí v platnost a výpočty bude nutné provádět pomocí karet nového dokladu. Výpočet zatížení sněhem naleznete také na SNiP 2.01.07-85*, ale tento výpočet nebude platný, protože normy jsou zastaralé.
Výpočet zatížení sněhem
Zatížení sněhem se počítá podle SP 20.13330 *
Standardní hodnota zatížení sněhem na vodorovném průmětu povlaku by měla být určena vzorcem:
So=CeCtuSg
kde C e je koeficient, který bere v úvahu odstraňování sněhu z povrchů budov pod vlivem větru nebo jiných faktorů, přijatý v souladu s 10.5-10.9 SP 20.13330; C t - tepelný koeficient přijatý v souladu s 10.10 SP 20.13330; µ - koeficient přechodu z hmotnosti sněhové pokrývky země do zatížení sněhem pro nátěr, přijato v souladu s 10.4 SP 20.13330; Sg je standardní hodnota hmotnosti sněhové pokrývky na 1 m2 vodorovného povrchu země, přijatá v souladu s 10.2 (viz tabulka 1 níže).
Vypočtená hodnota zatížení sněhem se určí vynásobením standardní hodnoty faktorem spolehlivosti zatížení sněhem:
S=So*γf
Součinitel spolehlivosti pro zatížení sněhem γf = 1,4.
Tabulka zatížení sněhem
S g - normovaná hodnota hmotnosti sněhové pokrývky na 1 m2 v závislosti na oblasti zatížení sněhem se stanoví podle tabulky 1.
Tabulka 1: Tabulka zatížení sněhem v závislosti na oblasti
Například:
Sněhové zatížení v Moskevské oblasti a Petrohradu (III sněhová oblast na mapě) - So=CeCtuSg=1*1*1*1,5=1,5kPa=1,5kN/m2=150kg/m2 S=So*γf= 150*1,4=210kg/m2.Zatížení sněhem v Moskevské oblasti (IV sněhová oblast na mapě) - So=CeCtuSg=1*1*1*2=2kPa=2kN/m2=200kg/m2 S=So*γf= 200*1,4=280kg/m2
Online kalkulačka pro výpočet zatížení sněhem
Pro rychlejší výpočet na našich stránkách můžete využít online kalkulačku zatížení sněhem. Pokud nastanou potíže, můžete si kalkulaci objednat tak, že nám napíšete e-mailem v sekci kontakty.
Obr.2 Online kalkulačka výpočet zatížení sněhem.
|
D.1 Budovy s jednoplášťovými a sedlovými střechami;
Viz online kalkulačka výše |
D.8 Budovy s výškovými rozdíly; D.10 Zakrytí parapety;
|
|
D.2 Budovy s klenutými a podobnými zastřešeními; D.3 Budovy s podélnými světlíky; D.4 Povlaky pro šlupky; D.5 Budovy o dvou a více polích se sedlovou střechou; D.6 Dvou- a vícelodní budovy s klenutými střechami a podobnými střechami; D.7 Dvou- a vícelodní budovy se sedlovými a klenutými střechami s podélnou lucernou; D.9 Budovy se dvěma výškovými rozdíly;
|
Ve fázi výpočtu konstrukce krovu, výběru krytiny a montáže všech střešních prvků vezměte v úvahu klimatické charakteristiky oblasti, kde se budova nachází. To platí nejen pro průmyslová zařízení a bytové domy, ale i soukromé chaty s šikmé střechy. Vzhledem k nepředvídatelnosti ruských zim je to důležité výpočet zatížení sněhem.
„Čepička“ na jedné ze střech v Moskevské oblasti, která vytváří sněhovou zátěž
Proč jsou sněhové zátěže nebezpečné?
Atmosférické srážky, zejména sníh hromadící se na střeše, na ni vyvíjejí výrazný tlak. Jak se může zdát, čím severněji dům je, tím je větší. To je pravda jen částečně. Faktem je, že kvůli častým změnám teplot z pozitivních na negativní se na střeše tvoří také led. Takové bloky jsou výrazně těžší. Kromě, Hmotnost mokrého sněhu může být třikrát větší než hmotnost běžného sněhu! Není těžké uhodnout, že pod jeho vlivem může dojít k deformaci střešní konstrukce.
Důsledky netěsností v důsledku nesprávného výpočtu a montáže střechy
Velké množství sněhu a ledu navíc může poškodit okapy a ohrozit majetek, zdraví a dokonce i lidský život. Speciálně pro tento účel obsahuje střešní bezpečnostní systém prvky, které podporují rovnoměrný odtok vody z povrchu střechy.
Mapa a vzorec pro výpočet zatížení sněhem
Chcete-li určit hodnotu zatížení sněhem, potřebujete znát 2 ukazatele: region Ruska, kde se dům nachází (určeno z mapy níže) a úhel střechy.
Dodatek 5 k SNiP 2.01.07-85. Pro zvětšení klikněte na obrázek
S = Sg*u
S- hodnota zatížení sněhem;
Sg- hodnota hmotnosti sněhové pokrývky na 1 m² vodorovné plochy (stanovená v závislosti na ploše na mapě podle níže uvedené tabulky);
µ - součinitel zatížení na povrchu střechy v závislosti na úhlu jejího sklonu.
- Pokud je úhel sklonu menší než 25°, pak µ = 1;
- Pokud je úhel sklonu větší než 25°, ale menší než 60°, pak µ=0,7
- Pokud je úhel sklonu větší než 60°, pak se zatížení nepočítá.
Výpočet zatížení sněhem na střeše v Moskevské oblasti
Jako příklad si vezměme chatu v Troitsku s sedlová střecha, jehož úhel sklonu je 35°.
- Toto je sněhová oblast |||. V tomto případě Sg = 180 kgf/m².
- Protože úhel sklonu je v rozsahu od 25° do 60°, pak µ=0,7
- Získané hodnoty dosaďte do vzorce S = Sg * µ
- S = 180 * 0,7 = 126 kgf/m²
Poznámka že tato hodnota je přibližná. V případě složité střechy s mnoha údolími a svahy umístěnými pod různé úhly, výpočet je složitější. Načíst různé části budou rozloženy nerovnoměrně. To může způsobit netěsnosti a dokonce kolaps konstrukce. Aby se tomu zabránilo vzít v úvahu všechny nuance při výpočtu a konstrukci, od nadkrokevního systému až po montáž zabezpečovacího systému.
Podle doby trvání zátěže by se měly rozlišovat dvě skupiny zátěží: trvalá a dočasná (dlouhodobá, krátkodobá, speciální).
je nutné přičíst zatížení k hmotnosti samotné konstrukce: střešní krytina, hmotnost konstrukce krokví, hmotnost tepelně izolační vrstvy a hmotnost stropních dokončovacích materiálů; zahrnují: hmotnost lidí, opravárenské zařízení v oblasti údržby a oprav střechy zatížení sněhem s plnou vypočtenou hodnotou, zatížení větrem; zahrnují například seismický náraz.Výpočet příhradové konstrukce pro mezní stavy první a druhé skupiny zatížení je třeba provést s přihlédnutím k jejich nepříznivé kombinaci.
S=Sg*m
Kde,
Sg- vypočtená hodnota hmotnosti sněhové pokrývky na 1 m2 vodorovné plochy střechy podle tabulky v závislosti na sněhové oblasti Ruské federace
m- koeficient přechodu od tíhy sněhové pokrývky země k zatížení sněhem na pokrývce. Záleží na úhlu sklonu střechy,
- při úhlech sklonu sklonu střechy menším než 25 stupňů se mu rovná 1
- při úhlech sklonu střechy od 25 do 60 stupňů je hodnota mu rovna 0,7
- při sklonu střechy větším než 60 stupňů se hodnota mu při výpočtu celkového zatížení sněhem nebere v úvahu
Tabulka pro stanovení sněhového zatížení oblasti
| Sněhová oblast | já | II | III | IV | PROTI | VI | VII | VIII |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Hmotnost sněhové pokrývky Sg (kgf/m2) | 80 | 120 | 180 | 240 | 320 | 400 | 480 | 560 |
W=Wo*k,
Kde Wo- standardní hodnota zatížení větrem podle tabulky větrné oblasti Ruské federace,
k- koeficient zohledňující změnu tlaku větru s výškou, stanovený z tabulky v závislosti na typu terénu.
Součinitel k s přihlédnutím ke změně tlaku větru s výškou z, se určuje podle tabulky. 6 v závislosti na typu terénu. Přijato následující typy lokality:
- A - otevřená pobřeží moří, jezer a nádrží, pouště, stepi, lesostepi, tundra;
- B - městské oblasti, lesy a další plochy rovnoměrně pokryté překážkami vyššími než 10 m;
- C - městské oblasti se zástavbou nad 25 m vysokou.
Stavba se považuje za umístěnou v oblasti tohoto typu, pokud tato oblast zůstává na návětrné straně konstrukce ve vzdálenosti 30 h- ve výšce konstrukce h do 60 m a 2 km - ve vyšších nadmořských výškách.
Tabulka 6
| Výška z, m | Součinitel k pro typy terénu | ||
|---|---|---|---|
| A | B | C | |
| ≤ 5 | 0,75 | 0,50 | 0,40 |
| 10 | 1,00 | 0,65 | 0,40 |
| 20 | 1,25 | 0,85 | 0,55 |
| 40 | 1,50 | 1,10 | 0,80 |
| 60 | 1,70 | 1,30 | 1,00 |
| 80 | 1,85 | 1,45 | 1,15 |
| 100 | 2,00 | 1,60 | 1,25 |
| 150 | 2,25 | 1,90 | 1,55 |
| 200 | 2,45 | 2,10 | 1,80 |
| 250 | 2,65 | 2,30 | 2,00 |
| 300 | 2,75 | 2,50 | 2,20 |
| 350 | 2,75 | 2,75 | 2,35 |
| ≥ 480 | 2,75 | 2,75 | 2,75 |
| Poznámka. Při určování zatížení větrem se mohou typy terénu lišit pro různé návrhové směry větru. | |||
Tabulka pro stanovení zatížení větrem oblasti
| Větrná oblast | IA | já | II | III | IV | PROTI | VI | VII | 17 | 23 | 30 | 38 | 48 | 60 | 73 | 85 |
|---|
Příklad 1
Výpočet zatížení sněhem na střešním vazníku pro Moskvu a Moskevskou oblast
Počáteční údaje:
- Oblast: Moskva
- Sklon střechy 35 stupňů
Zjistíme plnou vypočítanou hodnotu zatížení sněhem S
- Úplná vypočtená hodnota zatížení sněhem je určena vzorcem: S=Sg*m
- Pomocí mapy zón sněhové pokrývky území Ruské federace určíme číslo sněhové oblasti pro Moskvu, v našem případě je to III, což odpovídá podle tabulky váze sněhové pokrývky. Sg=180 (kgf/m2);
- koeficient přechodu od hmotnosti sněhové pokrývky země k zatížení sněhem na pokrývce pro úhel střechy 35 stupňů m=0,7
- Dostaneme: S=Sg*m = 180*0,7 = 126 (kgf/m2)
Příklad 2
Výpočet zatížení větrem na systém střešních vazníků pro Moskvu a Moskevskou oblast
Počáteční údaje:
- Oblast: Moskva
- Sklon střechy 35 stupňů
- Výška budovy 20 metrů
- Typ terénu - městské oblasti
Zjistíme plnou vypočítanou hodnotu zatížení větrem W
- Vypočtená hodnota průměrné složky zatížení větrem ve výšce z nad povrchem země je určena vzorcem: W=Wo*k,
- Na základě mapy tlakových pásem větru na území Ruské federace určujeme region I pro Moskvu
- Je akceptována standardní hodnota zatížení větrem odpovídající oblasti I Wo=23 (kgf/m2)
- Koeficient k, který zohledňuje změnu tlaku větru ve výšce z, je určen z tabulky. 6 k=0,85
- Dostaneme: W=dva*k = 23*0,85 = 19,55 (kgf/m2)
