woodbuy.ru

Расчет нагрузки на кровлю

Мы понимаем, что не каждый сможет самостоятельно выполнить расчет нагрузки на кровлю, но знать главные факторы, которые влияют на ее устойчивость, необходимо всем. В существующих СНиПах есть специальные таблицы, которые дают возможность подобрать оптимальные строительные конструкции с учетом действующих максимальных нагрузок в данной климатической зоне. Но не все имеют доступ к строительным нормам и правилам. В связи с этим будет полезным всем застройщикам внимательно ознакомиться с содержанием этой статьи. Во время проведения расчета принимается во внимание влияние нескольких факторов:

• Снеговая нагрузка.
• Ветровая нагрузка.
• Вес материалов покрытий и строительных конструкций.

Рассмотрим, как принимается во внимание каждый их этих факторов.

Расчет снеговой нагрузки

Строительные нормы проектирования крыш предписывают обязательно учитывать максимально возможную снеговую нагрузку на несущие элементы крыши. Для каждого климатического региона проживания имеются свои индивидуальные показатели, информация о высоте снежного покрова регулярно предоставляется гидрометеорологическими службами и обобщается в СНиПе. Карты нагрузок должны регулярно обновляться с учетом изменения климатических условий, в справочнике находятся средние данные за последние десть лет наблюдений.

На иллюстрационных картах снеговая нагрузка определяется в Паскалях, для того, чтобы перевести Паскали в более привычные пользователям килограмм-силы необходимо применить коэффициент 0,102. К примеру, 100 Па×0,102=10,2 кг/м². Проектные расчеты веса снежного покрытия проводятся с применением максимального веса снежного покрова, это позволяет получить критические значения нагрузок, при воздействии которых крыша полностью разрушается. Вторая группа расчетов касается допустимых эксплуатационных нагрузок. Воздействие этих нагрузок не должно вызывать нарушений геометрических и линейных характеристик несущих систем.

Карта снежного покрова различных регионов

Как меняется удельный вес снежного покрова

Очень важный вопрос, этот параметр обязательно принимается во внимание во время выполнения инженерных расчетов. Свежевыпавший снег при температуре -10° имеет плотность ≈ 100 кг/м³. Этот показатель существенно увеличивается с увеличением температуры окружающей среды и влажности воздуха. Лежалый снег уже весит 160±40 кг/м³, а весной удельный вес снежного покрова увеличивается до 700 кг/м³. Во время дождя вес снежного покрова еще боле возрастает и достигает значений 900 кг/м³. Почти такой же вес имеет кубический метр воды.

В таблицах государственных стандартов указывается вес снежного покрова для каждого региона, именно эти данные необходимо принимать во внимание во время проведения расчета крыши.

Образование снежных мешков

Расчет ветровой нагрузки

Влияние ветровой нагрузки зависит от силы ветра и геометрических особенностей крыши. Более плоские крыши ветер «поднимает» вверх, более крутые крыши ветер пытается просто опрокинуть. Все эти явления описывается в аэродинамике, мы углубляться в эту сложную науку не будем. В общих словах это выглядит так: плоские крыши «работают» как крыло самолета – над ними создается разрежение и появляется поднимающая вверх сила, крыши с большим углом наклона «работают» как парус – появляется опрокидывающая сила. Во время расчетов ветровой нагрузки необходимо принимать во внимание высоту здания над землей, для этого разработаны специальные коэффициенты.

Полученные данные нагрузок необходимо учитывать при выборе способов крепления мауэрлатов к несущим стенам и стропил к мауэрлатам. Кроме того, от полученных значений максимальных нагрузок выбираются виды и количество подстропильных несущих конструкций.

Ветровые нагрузки существенно изменяются в зависимости от типа местности расположения здания. Стандарт различает три типа местности:

• А – полностью открытые районы. Морские побережья, степи, тундра и т. д.
• Б – частично закрытые местности. Небольшие города, лес, поселки и т. д. Высота препятствий для ветра в этих районах не превышает десяти метров.
• С – городские районы, где высота близлежащих построек превышает десять метров.

Виды ветровых нагрузок

Влияние угла наклона скатных крыш на их несущие способности

Этот фактор определяет влияние ветровых нагрузок (о чем мы говорили выше) и влияние снеговых нагрузок. Для ветровых нагрузок угол наклона может полностью изменить направление появляющихся усилий, для снеговых нагрузок угол наклона оказывает влияние на значения максимальной высоты снежного покрова. Чем больше угол наклона – тем меньшее количество снега скапливается на крыше. Для скатных крыш с углом наклона до 25° коэффициент составляет 1,0; для скатных крыш с углом наклона до 60° коэффициент составляет 1,25; для крыш с уклоном более 60° вес снежного покрова можно совеем не принимать во внимание во время проведения расчета. Но на такие крыши большое влияние оказывают ветровые нагрузки, появляется «эффект паруса», вся конструкция может опрокинуться.

Как рассчитывается собственный вес покрытий при расчетах стропильных систем

К вниманию берется вес кровельного покрытия, вес гидроизоляции и утеплителей и вес обрешетки. Каждый вид кровельных покрытий в зависимости от материалов изготовления имеет собственные показатели веса. Производители обязаны давать этот параметр в сопроводительных документах и инструкции по применению. Надо только помнить, что чем больше уклон крыши, тем больше необходимо кровельных материалов, а это, в свою очередь, увеличивает общий вес покрытия.

Как рассчитать собственный вес крыши рассмотрим на простом примере.

• Обрешетка выполнена из обрезных досок толщиной 2,5см. Масса 15 кг/м².
• Утеплитель из минеральной ваты толщиной 10 см. Масса 10 кг
  м².
• Кровля – ондулин, масса 3 кг/м².

Общий вес равняется сумме трех величин. Имейте в виду, что при расчетах всегда делается «запас», а для этого во внимания принимаются максимальные значения возможных нагрузок. Мы понимаем, что не каждый из вас сразу «бросится» выполнять расчеты самостоятельно. Этого делать не надо, эту работу выполняют проектные организации во время разработки проекта домов.