Расчет снеговой нагрузки на кровлю: расчет, нормы в таблицах, СНИП

Расчет нагрузки на стропильную систему кровли

Полезная информация

Cannot find ‘useful’ template with page »


Для чего и каким образом необходимо производить расчет нагрузок на стропильную систему крыши мы поделимся с Вами в данной статье.

Стропильная система является основной несущей конструкцией крыши, состоящей, как правило, из «скелета» деревянных или металлических балок и элементов, находящихся в тесной и жесткой связке между собой. Поэтому, перед началом строительства крыши, необходимо произвести расчет конструкции с учетом всех возможных нагрузок, воздействующих на крышу дома в любое время года. Расчет по нагрузкам необходим для определения шага (расстояния между элементами)и сечения стропил для обеспечения требуемой жесткости и устойчивости всего стропильного каркаса. Как правило, типовое сечение стропил 50мм х 150мм (или 50мм х 200мм), шаг между стропильными ногами обычно колеблется в диапазоне от 0,6 до 1,1м.

На стропила воздействуют как постоянные, так и временные нагрузки.

К постоянным нагрузкам относятся:

  • Вес самой стропильной системы;
  • Вес кровли;
  • Вес чернового настила, обрешетки/контробрешетки;
  • Вес утеплителя (в случае жилой мансарды) и подкровельных пленок;

К временным нагрузкам относятся:

  • Cнеговая нагрузка;
  • Ветровая нагрузка;
  • Вес людей, обслуживающих кровлю;

При расчете снеговых и ветровых нагрузок необходимо руководствоваться СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия». Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85* (карты районирования территории РФ по климатическим характеристикам, а также расчетные параметры).

Расчетное значение снеговой нагрузки определяется по формуле:

Sрасчетное = Sg * µ,

где Sg – расчётное значение веса снегового покрова на 1м² горизонтальной поверхности земли, принимаемое по таблице:

Снеговой район

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

Sg (кгс/м2)

80

120

180

240

320

400

480

560

µ — коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие.

Коэффициент µ зависит от угла наклона ската кровли:

  • µ = 1 при углах наклона ската кровли меньше 25°
  • µ = 0,7 при углах наклона ската кровли от 25° до 60°
  • При углах наклона ската более 60° значение µ в расчете полной снеговой нагрузки не учитывают.

Расчетное значение средней составляющей ветровой нагрузки на высоте «z» над поверхностью земли определяется по формуле:

W=WO *k,

где WO – нормативное значение ветровой нагрузки, принимаемое по таблице ветрового района РФ:

Ветровой район

Ia

I

II

III

IV

V

VI

VII

Wo (кгс/м2)

17

23

30

38

48

60

73

85

k – коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте, определяется по таблице, в зависимости от типа местности:

Высота здания в метрах

А

B

5

0,75

0,5

10

1

0,65

20

1,25

0,85

А – открытые побережья морей, озёр и водохранилищ, пустыни, степи, лесостепи и тундры.

B – городские территории, лесные массивы и др. местности, равномерно покрытые препятствиями более 10м.

*при определении ветровой нагрузки типы местности могут быть различными для разных расчетных направлений ветра.

Сечение бруса, используемого для стропил, зависит от длины стропильного элемента, шага установки стропил и расчетной величины нагрузок для данного региона. В таблице ниже сведены значения, соответствующие возможным максимальным нагрузкам по г. Москве и М.О. Данные не заменяют полноценного расчета несущей способности стропильной системы, их можно рассматривать как рекомендательные для достаточно простых конструкций крыш, а также учитывая ассортимент пиломатериалов, которые выпускают предприятия РФ, согласно

ГОСТ 24454-80.

Шаг установки стропил Длина стропильного элемента (м)
3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0
600 40х150 40х175 50х150 50х150 50х175 50х200 50х200
900 50х150 50х175 50х200 75х175 75х175 75х200 75х200
1100 75х125 75х150 75х175 75х175 75х200 75х200 100х200
1400 75х150 75х175 75х200 75х200 75х200 100х200 100х200
1750 75х150 75х200 75х200 100х200 100х200 100х250 100х250
2150 100х150
100х175
100х200 100х200 100х250 100х250 -

После того, как будут определены все временные и постоянные нагрузки, производится расчет несущих элементов стропильной системы на прочность, устойчивость, деформации и другие параметры совместной работы всей конструкции вцелом, при этом обязательно учитываются коэффициенты надежности (коэффициенты запаса) по нагрузке.

Подобные расчеты основываются на сопромате и принятых расчетных схемах для каждого отдельного случая в отдельности и осуществляются инженерами-проектировщиками, специализирующихся на проектировании зданий и сооружений.

Напоследок хотелось бы отметить, что выбирая кровельный материал для своего загородного дома, например, между керамической черепицей и гибкой черепицей, следует учитывать совокупные нагрузки от конструкций в целом. Например, ввиду сравнительно легкого веса битумной черепицы она ошибочно кажется более легкой, нежели массивная керамическая. Ошибочно лишь потому, что для гибкой черепицы необходим сплошной настил (ОСП, ФСФ фанера или калиброванные доски), дополнительная учащенная обрешетка, дополнительная гидроизоляция и не только. Сравнивая в итоге общий вес кровельного пирога из керамической черепицы и гибкой черепицы можно сделать вывод, что разница в весе минимальна и практически не ощутима, распределяя общий вес от кровли на всю стропильную систему.

Другие статьи

Направления: Кровельные системы и аксессуары

Расчет сечения дымохода

Выбор дымовой трубы должен быть индивидуальным в …

Расчет обрешетки для цементно-песчаной черепицы BRAAS «Франкфуртская», «Янтарь»

Основным подготовительным и самым …

Все статьи направления

Расчет материалов

Доставка от 3,5 часов

Работаем 7 дней в неделю

Внутренний контроль качества сервиса

Расчет нагрузки на кровлю, как посчитать квадратные метры крыши, как определить теплотехническое воздействие, детально на фото и видео

1. Расчет стропил
2. Снеговая нагрузка
3. Воздействие силы ветра
4. Нагрузка веса кровли

На конструкцию крыши действуют различные силы. Расчет нагрузки на кровлю включает в себя такие воздействия как: вес кровельного материала, стропил и обрешетки, утеплителя, подкладочного ковра, нагрузка снега и ветра. Рассмотрим по отдельности каждую их этих нагрузок.

Если вы строите дом самостоятельно, и у вас нет достаточных знаний в области инженерии и архитектуры, то расчет нагрузки на крышу можно заказать в специализированной организации или у частного проектировщика. Если же постройка не столь требовательна к техническим расчетам, то все можно сделать своими собственными силами.

Как правильно рассчитать длину стропил? Она зависит от углов скатов крыши и от ее формы. Сперва следует ознакомиться с нормативной документацией. Для этого потребуется СНиП 2.01.07-85 и приложенные карты к изменениям в этом документе (они были обновлены в 2008 году). Оптимальный шаг между стропилами рассчитывают исходя из возможного предела расстояния, после которого конструкции разрушится полностью или частично.

При частичном разрушении выходят из строя различные элементы и узлы системы. Так, допустимый прогиб элементов конструкции стропил, ног, прогонов или раскосов не должен быть более 0,5% длины прогона или пролета. Полное разрушение наступает при превышении максимально допустимых нагрузок, поэтому крайне важно сделать правильный расчет стропил изначально. Рассчитывать необходимо оба варианта, так как важно знать пределы стойкости стропильной системы.

Для тех регионов России, в которых обильные снегопады являются обычным явлением, расчет нагрузки на кровлю становится особенно важным. Для того чтобы предусмотреть воздействие веса снега при расчете максимального предела прочности, берется полный вес покрова снега. Для расчета частичной разрушаемости, полный вес покрова снега умножается на коэффициент 0,7.

К примеру, следует рассчитать стропильную систему для двускатной кровли с углами 30 градусов. Для того чтобы посчитать нагрузку от снега с наветренной стороны, поправочный коэффициент принимается равным 0,75, с подветренной 1,25 (подробнее: «Расчет снеговой нагрузки, что нужно учитывать, какие могут быть последствия»). Все значения коэффициента принимаются исходя из указаний СНиП 2. 01.07-85. Для кровель с уклоном более 60 градусов этот коэффициент и вовсе не учитывается, так как на таких скатах снег попросту не задерживается.

Для расчета полной снеговой нагрузки (Q1) необходимо использовать соответствующую таблицу из указанного документа СНиП. Формула расчета кровли при этом имеет вид: Q1= m*Q. m — это поправочный коэффициент, рассчитанный методом интерполяции (при уклоне в 30 градусов он равен 1, при уклоне 60 градусов — 0). Q — снеговая нагрузка, указанная в таблице.

Для того чтобы посчитать нормативную снеговую нагрузку Q2, пользуются атласом изменений текущего СНиПа или простой формулой Q2= 0,7*Q*m. Для тех регионов, в которых сильный ветер сносит снег с кровли, используется еще один дополнительный коэффициент С, который равен 0,85. При этом средняя скорость ветра должна составлять не менее 4 м/с, среднемесячная температура воздуха зимой не выше -5 градусов Цельсия, а уклон крыши — от 12 до 20 градусов.

Данный коэффициент С используется также если дом находится в защищенном от снега месте — в окружении других, более высоких домов или в лесном массиве. Среднесуточная температура и преобладающая скорость ветра указана в атласах изменений к СНиП 2.01.07-85. Таким образом, стропила должны учитывать максимальную нагрузку Q1, которая необходимо для расчета допустимой прочности конструкции и частичное разрушение Q2 — то есть нагрузку на прогиб.

Воздействие силы ветра

Снеговая нагрузка может разрушить крышу, ну а ветровая кроме этого может сорвать покрытие. Чем большим является угол скатов кровли, тем больше будет нагрузка ветра на конструкцию. Чем меньшим будет угол, тем сильнее будет подъемная сила, стремящаяся сорвать крышу. Именно поэтому так важен расчет площади двухскатной крыши. Для начала определяют длину стропильной ноги. Здесь пригодится знания школьного курса геометрии, так как стропило составляет с прилегающими стенами прямоугольный треугольник, поэтому рассчитав длину гипотенузы можно определить необходимый показатель.


Немного сложнее посчитать сечение стропила и расстояние между ними. Для этого проведем расчет ветровой нагрузки на кровлю по формуле: Wр= W*k*C. W — ветровое давление, которое берется из таблиц СНиП. k — коэффициент, зависящий от высоты здания, он также указывается в упомянутом выше нормативном документе. С — аэродинамический коэффициент, используемый для расчета подъемной силы с подветренной и наветренной стороны.

Коэффициент С может иметь как положительное, так и отрицательное значение. Первый случай возникает, если ветер давит на поверхность скатов, это справедливо для больших углов. Второй случай возникает на пологих крышах, когда ветер «стекает» по скатам. Для противодействия этим силам, в зависимости от шага стропил, в стены дома устанавливают так называемые «ерши». Это металлические штыри, к которым проволокой привязываются стропильные ноги. В ветреных регионах привязывается каждое стропило, при нормальных условиях это делают через одну балку, предварительно выполнив расчет балок перекрытия по имеющимся данным.

Для домов возведенных из кирпича, пенобетонных или силикатных блоков, делается армирующий пояс из бетона. В него закладывают анкерные крепления со специальными проволочными структурами для крепления стропил (прочитайте также: «Крепление стропил к балкам перекрытия»).

Расчет балки перекрытия, смотрите на видео:

Нагрузка веса кровли

Серьезное влияние на характеристики стропильной системы оказывает вес самого кровельного материала. При этом различные материалы могут значительно отличаться по своему весу. Чем больше весит кровля, тем больше должен быть угол наклона скатов. Также необходимо знать, как посчитать квадратные метры крыши, так как чем ее площадь больше, тем сильнее она будет зависеть от влияния внешних нагрузок.

Силу давления крыши на стропила можно посчитать, зная характеристика материала. Они зачастую указываются в технических данных или инструкции от производителя. В зависимости от типа кровельного материала выбирается определенный вариант обрешетки. Так, для ее создания используется OSB плита, фанера или обрезная доска. Усредненный вес этих материалов можно узнать из нормативных таблиц или технических данных от производителя. Например, под кровлю из шифера используют бруски сечением 4*6 или 6*6 см, в то время как под битумные гонты — плиты OSB или фанеру.

Расчет квадратуры крыши зависит от ее типа. Рассчитать площадь крыши очень просто для односкатных кровель. В более сложных конструкциях следует разбить крышу на элементарные фигуры — прямоугольники и треугольники, площадь которых легко определяется (подробнее: «Как посчитать площадь кровли дома»). Также важно учесть свесы кровли на карнизах. Расстояние между стропилами определяется исходя из толщины кровельного материала.

Не меньшее значение имеет и теплотехнический расчет кровли, на основании которого подбирается утеплитель и его толщина. Эти два показателя в значительной степени влияют на общий вес конструкции крыши. Кроме того сюда входит и вес паро- и гидроизоляции, а также внутренней обшивки мансардного помещения. Толщина утеплителя рассчитывается по формуле: Т=R*L. Где R — тепловое сопротивление конструкции, которая будет утепляться, L — коэффициент теплопроводности выбранного утеплителя (выбирается по нормативам СНиП II-3-79).

Предположим, что крыша утепляется стекловатой URSA М-20, дом расположен в центральном регионе. Тогда толщина утеплителя будет составлять: Т=4,7*0,038 = 0,18 м = 18 см. В этом случае 4,7 — тепловое сопротивление, взятое из нормативов СНиП, а 0,038 — коэффициент теплопроводности, который был указан производителем материала. Зная плотность утеплителя (указывается в тех. данных) равную 18-21 кг/м.кв, можно посчитать вес материала.

Аналогичным образом рассчитывается вес гидро- и пароизоляции, а также отделочного материала. Немаловажен также и расчет обогрева кровли, так как он влияет на толщину утеплителя. Также система обогрева, которая будет установлена на чердаке, добавится в вес конструкции крыши.

Для того чтобы учесть вес самой стропильной конструкции, следует нарисовать ее план. В расчет принимаются средние значения для наслонных стропил и прогонов — 5-10 кг/м.кв, для висячих стропил — 10-15 кг/м.кв. Для получения некоторого запаса прочности конструкции, полученные нагрузки умножаются на коэффициент 1,1.

В целях более точного определения весовых нагрузок на крышу необходимо провести теплотехнический расчет кровли пример которого можно найти на страницах нашего портала.

для чего необходим, нагрузка на горизонтальную поверхность и кровлю

Снег выпадает зимой на всей территории России. С крыш его сдувается ветром, он испаряется под солнцем и снова выпадает. Изменение веса меняет изгиб несущих элементов крыши, крепления расшатываются, теряя прочность. Неожиданно большое количество выпавшего снега может стать причиной поломки крыши. Избежать этого можно, если при строительстве произвести расчет снеговой нагрузки.

  • Снеговая нагрузка на кровлю
  • Нормативное значение
    • Районное давление снега
  • Расчетная снеговая нагрузка
    • Формула расчета
    • Определение коэффициентов
    • Пример расчета нагрузки
  • К сведению домовладельцев

Снеговая нагрузка на кровлю

Вес снежинок – сущая ерунда. Пока на улице будут отрицательные температуры, снег будет идти и накапливаться на крышах. Постепенно лежащий снег становится влажным от солнечного тепла, его плотность увеличивается до 300 кг на кубометр. Вес, которым накопившийся снег давит на поверхность, называется снеговой нагрузкой.

Рассмотрим процесс расчета давления снега на поверхности, чтобы учесть для проектирования достаточно прочных зданий и сооружений.

Нормативное значение

В России снег – регулярное погодное явление практически на всей территории. Разница в количестве выпадающего снега, продолжительности холодного периода, сезонных ветрах и количестве переходов температур через 00С при окончании зимнего сезона.

Погодные условия отличаются не только в местностях с разными географическими координатами, но и в одном месте в разные годы. Однако многолетние измерения, проводимые метеорологами, позволяют узнать возможный максимум снежных осадков и рассчитать нормативную снеговую нагрузку для каждой местности.

Районное давление снега

Результаты расчетов группируются по категориям от I до VIII, соответствующим величинам статистического минимума и максимума веса снега в килограммах на квадратный метр горизонтальной поверхности:

  1. от 56 до 80;
  2. от 84 до 120;
  3. от 126 до 180;
  4. от 168 до 240;
  5. от 224 до 320;
  6. от 280 до 400;
  7. от 336 до 480;
  8. от 392 до 560.

Категории отображаются на карте, включенной в СНиП 2.01.07-85. Категории выделены цветом и пронумерованы.

При изменении статистики в границах категорий карта актуализируется. Нормативное значение для своего региона можно узнать, определив категорию места по карте.

Расчетная снеговая нагрузка

Нормативное значение только основа для расчета реально возможного веса снега. Просто использовать нормативное значение для расчета прочности нельзя, так как:

  • скаты крыши могут быть наклонными, снег будет разложен на большей площади;
  • ветра, сдувающие снег с кровли, в каждой местности свои;
  • окружающие строения изменяют влияние ветров;
  • теплопроводность крыши может привести к ускоренному таянию и снижению веса.

Для проектирования крыши с необходимой и достаточной надежной конструкцией следует учесть все факторы, влияющие на реальную ситуацию.

Формула расчета

Обязательная для применения проектировщиками формула вычисления снеговой нагрузки дана в СП 20. 13330.2016 и выглядит следующим образом: S 0 = c b c t µ S g.

При расчете нормативная нагрузка S g умножается на три коэффициента:

  • µ – коэффициент, учитывающий угол наклона ската крыши по отношению к горизонтальной поверхности.
  • c t термический коэффициент. Зависит от интенсивности выделения тепла через кровлю.
  • c b ветровой коэффициент, учитывающий снос снега ветром.

Присутствие в формуле коэффициентов определяет зависимость результата от некоторых условий.

Определение коэффициентов

Рассмотрим значения коэффициентов применительно к зданиям с габаритными разменами менее 100 метров и без сложных кровельных форм. Для крупногабаритных зданий или при ломаных рельефах кровли применяются более сложные расчеты.

Зависимость величины снежного давления на квадратный метр от угла наклона ската крыши объясняется тем, что:

  1. На плоских или слабонаклоненных кровлях снег не сползает. Коэффициент µ равен 1,0 при наклоне ската до 25°.
  2. Расположение кровли под углом к горизонтальной поверхности приводит к увеличению площади кровли, на которую выпадает норма снега для горизонтального квадрата. Коэффициент µ равен 0,7 на углах 25° – 60°.
  3. На крутых поверхностях осадки не задерживаются. Коэффициент µ равен 0, если наклон более 60° (нагрузка отсутствует).

Введение в формулу термического коэффициента c t позволяет учесть интенсивность таяния снега от выделения тепла через кровлю. Как правило, кровельный пирог здания проектируют с минимальными потерями тепла в целях экономии, а коэффициент c t при расчетах принимают равным 1,0. Для применения пониженного значения коэффициента 0,8 необходимо, чтобы на здании было неутепленное покрытие с повышенным тепловыделением с наклоном кровли более чем 3° и наличием действенной системы отвода талых вод.

Ветер сносит снег с крыш, снижая давящий на конструкцию вес. Ветровой коэффициент c b можно понизить с 1,0 до 0,85, но только в том случае, если выполняются условия:

  1. Есть постоянные ветра со скоростью от 4 м/с и выше.
  2. Средняя зимняя температура воздуха ниже 50С.
  3. Угол ската кровли от 12° до 20°.

Рассчитанное значение перед применением в проектных решениях умножают на коэффициент надежности γ f = 1,4, обеспечивая компенсацию теряющейся со временем прочности материалов конструкций.

Пример расчета нагрузки

Расчет снеговой нагрузки на кровлю проведем для здания, которое проектируется для строительства в Хабаровске. По карте определяем категорию района – II, по категории узнаем максимальное нормативное значение – до 120 кг/м 2 . Здание проектируется с двускатной крышей под углом 35 ° к поверхности. Значит, коэффициент µ равен 0,7.

Предполагается наличие в здании мансарды и применение эффективных теплоизолирующих материалов кровельного пирога. Коэффициент c t равен 1,0.

Здание будет построено в городе, этажность не превышает окружающие строения, расположенные на расстоянии двух высот здания. Коэффициент c b следует принять равным 1,0.

Таким образом, расчетное значение равно: S 0 = c b c t µ S g =1,0*1,0*0,7*120 =94 кг/м2

Для расчета прочности, и не только конструкции крыши, но и фундамента, несущих элементов строения, применяем коэффициент надежности 1,4, получив для проектных вычислений значение 131,6 кг/м2.

К сведению домовладельцев

Рассчитав снеговую нагрузку, следует определить необходимость обустройства системы снегозадержания. Учитывать надо не только возможный сход снег, но и талую воду, образующую сосульки и замерзающую в трубах водостока. Для устранения этих явлений применяются системы обогрева карниза и водостока.

Калькулятор снеговой нагрузки — Калькулятор веса снега на крыше

Что вам понадобится для использования калькулятора:

Условия использования Соглашение – калькулятор удержания снега, калькулятор солнечной энергии и таблица нагрузки Компания Metal Roof Innovations, Ltd. («MRIL») предоставляет доступ к калькулятору снегозадержания, таблице нагрузок и солнечному S-Timator (совместно именуемым «Калькулятор») на сайте www.S-5.com («Веб-сайт»). Использование Веб-сайта и Калькулятора и всей связанной с ними информации строго регулируется Условиями использования – Общие и настоящими дополнительными Условиями использования и Лицензионным соглашением. Получая доступ, загружая и/или используя Калькулятор, вы заключаете юридически обязывающий договор. с MRIL для соблюдения общих условий использования и настоящих условий использования и лицензионного соглашения. Если вы не согласны с Условиями использования и Лицензионным соглашением, вы не имеете права использовать Калькулятор, и вам будет предложено немедленно выйти из Веб-сайта. Каждый раз, когда вы используете какой-либо аспект Калькулятора, вы принимаете Условия использования и Лицензионное соглашение, действующие на данный момент. Считается, что Калькулятор является полезным подспорьем в разработке соответствующего проекта различных систем удержания снега и солнечных батарей («Системы» ) с использованием производимых или распространяемых MRIL продуктов и компонентов («Продукты») и могут использоваться только в связи с ними («Разрешенное использование»). Если Архитектор или Инженер («Квалифицированный специалист») использует Калькулятор, он/она будет указывать использование Продуктов только для своих проектов и заверять, что они (1) имеют право проектировать Системы с помощью «Продуктов»; (2) распознавать специфические для проекта переменные, которые следует учитывать при разработке системы; и (3) может разработать адекватный проект в рамках Разрешенного использования и в соответствии с применимыми строительными нормами, правилами и общепринятой отраслевой практикой. Калькулятор содержит и представляет конфиденциальную информацию MRIL и защищен различными законами США и международными законами. . MRIL обладает исключительными правами на использование товарных знаков  С-5! ® ColorGard DualGard , X-Gard и другие знаки, представленные на сайте и связанные с ее деятельностью и продажей продукции, производимой или продаваемой MRIL. Вы соглашаетесь не нарушать и не будете нарушать права MRIL в соответствии с любыми такими законами, а также использовать или копировать любую часть Веб-сайта, включая, помимо прочего, любые товарные знаки или знаки обслуживания или оригинальные авторские работы, найденные на сайте. Вы соглашаетесь с тем, что любые фактические или угроза нарушения настоящих Условий использования и Лицензионного соглашения приведет к немедленному непоправимому ущербу для MRIL, что любые действия, предпринятые для обеспечения соблюдения этого соглашения, могут быть предприняты только в Колорадо, и, таким образом, вы отказываетесь от любой защиты в связи с отсутствием личной юрисдикции или неподходящим местом и любыми правами. на суд присяжных. Если вы нарушаете или угрожаете нарушить какое-либо обязательство по настоящему соглашению, MRIL имеет право добиваться вынесения судебного приказа о запрете ваших незаконных действий и вынесения судебного решения против вас за весь ущерб, понесенный в связи с вашим нарушением или угрозой нарушения, включая все гонорары адвокатов и понесенные расходы.Использование Калькулятора ограничено фактическими и потенциальными клиентами S-5! и их коммерческое использование любым физическим или юридическим лицом, которое не является клиентом или потенциальным клиентом S-5! запрещено. Использование калькулятора любым лицом или для любых целей, кроме Разрешенного использования, запрещено. С-5! может расторгнуть настоящее Соглашение в любое время и по любой причине или без таковой. Пользователи Калькулятора заявляют, гарантируют и понимают, что: предельные нагрузки, нормальные к шву металлической панели крыши (как положительные, так и отрицательные), зависят от прочности балки панели крыши и эти факторы могут повлиять на конструкцию Систем; силы, которые выдерживает хомут, могут быть больше, чем порог разрушения крыши ниже; состояние и материалы крыши, а также расстояние между креплениями крыши/подложки могут привести к обрушению крыши, но используемые зажимы могут остаться незатронутыми; можно предположить, что положительная нормаль (или направленная вниз сила) хомута к удерживающей силе шва такая же, как и отрицательная нормаль (или восходящая сила) хомута к удерживающей силе шва; что, когда речь идет о положительных нормальных силах, крыша со стоячим фальцем и конструкция под ней должны оцениваться отдельно, чтобы гарантировать, что крыша и конструкция могут противостоять нисходящим силам, создаваемым солнечной системой; расчеты положительных нормальных нагрузок основаны на различных допущениях и могут неадекватно учитывать влияние этих прижимных сил; отдельные инженерные расчеты положительных нормальных нагрузок выходят за рамки того, что здесь можно привести; монтажные зоны модуля, которые составляют от 1/8 до 1/4 длины длинной стороны модуля, начиная с угла модуля, устанавливаются по умолчанию и могут не совпадать с предписанными монтажными зонами всех производителей модулей; боковая или горизонтальная нагрузка вступает в игру с сейсмическими нагрузками и, как правило, очень минимальна по сравнению с другими нагрузками, воздействующими на систему, и не всеми S-5! хомуты испытаны в боковом направлении; и С-5! не дает никаких обещаний или заявлений в отношении силы удержания зажимов на швах, когда речь идет о направленных вниз или боковых силах. ВЫ ПРИЗНАЕТЕ И СОГЛАШАЕТЕСЬ С ТЕМ, ЧТО (1) ВСЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ, КАСАЮЩИЕСЯ СООТВЕТСТВИЯ ПРОЕКТУ СИСТЕМЫ, ЯВЛЯЮТСЯ ВАШЕЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ; (2) ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ, КОТОРОЕ НЕ УЧИТЫВАЕТ ЗДАНИЕ, КРЫШУ И ПРОЕКТ И КОНСТРУКЦИЮ (ВКЛЮЧАЯ КОНКРЕТНЫЕ ПЕРЕМЕННЫЕ ПРОЕКТА), МОЖЕТ БЫТЬ И, ВЕРОЯТНО, НЕДОСТАТОЧНО; И (3) НАСТОЯЩИМ ОТКАЗЫВАЮТСЯ ОТ ЛЮБЫХ ПРЕТЕНЗИЙ, КОТОРЫЕ МОГУТ ПОДАТЬ ИЛИ ЛЮБЫМ ИЗ ЕЕ КОНСУЛЬТАНТОВ, АФФИЛИРОВАННЫХ СТРАХОВЫХ ЛИЦ, АДВОКАТОВ ИЛИ ЛЮБЫМ ЛИЦАМ, СВЯЗАННЫМ С ЛЮБЫМ ИЗ НИХ, И ВЫ ОБЯЗУЕТЕСЬ НЕ ПОДАТЬ ИСК В ОТНОШЕНИИ НИХ. ЗА ЛЮБОЕ ДЕЙСТВИЕ ИЛИ БЕЗДЕЙСТВИЕ ИЛИ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВЕБ-САЙТА. ВЫ СОГЛАШАЕТЕСЬ И НАСТОЯЩИМ ВОЗМЕЩАЕТЕ КОМПАНИЮ MRIL, ЕЕ АГЕНТАМ, ДОЛЖНОСТНЫМ ЛИЦАМ, ДИРЕКТОРАМ, АДВОКАТАМ, СТРАХОВЩИКАМ И ВСЕМ ЛИЦАМ, СВЯЗАННЫМ С ЭТИМ, ОТ ЛЮБЫХ ПРЕТЕНЗИЙ ИЛИ ТРЕБОВАНИЙ, ВЫТЕКАЮЩИХ ИЛИ ПРЯМО ИЛИ КОСВЕННО ПРОИСХОДЯЩИХ ИЗ ЛЮБОГО ДОСТУПА НА ИЛИ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КАЛЬКУЛЯТОРА И MRIL БУДЕТ ПРЕДОСТАВЛЯЕТСЯ ВСЕ ВОЗНАГРАЖДЕНИЯ И РАСХОДЫ АДВОКАТОВ, А ТАКЖЕ КОСВЕННЫЕ УБЫТКИ, ВЫТЕКАЮЩИЕ ИЛИ ПОНЕСЕННЫЕ В СВЯЗИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЭТОГО ПОЛОЖЕНИЯ О ВОЗМЕЩЕНИИ, ПРАВ, ОБЕСПЕЧИВАЕМЫХ ИМ, И/ИЛИ НАСТОЯЩЕГО СОГЛАШЕНИЯ ИЛИ ПРАВА ЗАЩИЩЕНЫ. MRIL НЕ ДАЕТ НИКАКИХ ГАРАНТИЙ ИЛИ ЗАЯВЛЕНИЙ, ЯВНЫХ ИЛИ ПОДРАЗУМЕВАЕМЫХ В ОТНОШЕНИИ КАЛЬКУЛЯТОРА. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КАЛЬКУЛЯТОРА ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ НА РИСК ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ, И ОН ПРЕДОСТАВЛЯЕТСЯ НА УСЛОВИЯХ «КАК ЕСТЬ», «ГДЕ ЕСТЬ» И «СО ВСЕМИ ОШИБКАМИ». НЕТ ПОДРАЗУМЕВАЕМЫХ ГАРАНТИЙ, И ВСЕ ПРЕДПОЛАГАЕМЫЕ СУЩЕСТВУЮЩИЕ ПОДРАЗУМЕВАЕМЫЕ ГАРАНТИИ, ВКЛЮЧАЯ ПОДРАЗУМЕВАЕМЫЕ ГАРАНТИИ КОММЕРЧЕСКОЙ ПРИГОДНОСТИ И ПРИГОДНОСТИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕННОЙ ЦЕЛИ, НАСТОЯЩИМ ЯВНО ИСКЛЮЧАЮТСЯ И ОТКАЗЫВАЮТСЯ И НЕ БУДУТ ПРИНЯТЫ В СИЛУ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕМ. КОМПАНИЯ MRIL НЕ ЗАЯВЛЯЕТ, НЕ ГАРАНТИРУЕТ И УТВЕРЖДАЕТ, ЧТО КАЛЬКУЛЯТОР НЕ ЯВЛЯЕТСЯ (1) БЕЗОШИБОЧНЫМ, (2) ДОСТУПНЫМ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ, (3) БЕЗОПАСНЫМ, (4) РАБОТОСПОСОБНЫМ ИЛИ ФУНКЦИОНАЛЬНЫМ ИЛИ (5) СПОСОБНЫМ ОТВЕЧАТЬ ТРЕБОВАНИЯМ ЛЮБОЙ ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ. ВНИМАНИЕ! ВЫ МОЖЕТЕ ПОЛУЧИТЬ СЕРТИФИКАТ ОТ КВАЛИФИЦИРОВАННОГО СПЕЦИАЛИСТА В ОТНОШЕНИИ ИНФОРМАЦИИ, ПРЕДОСТАВЛЯЕМОЙ КАЛЬКУЛЯТОРОМ, НО ЛЮБОЙ ТАКОЙ СЕРТИФИКАТ ОГРАНИЧИВАЕТСЯ ТОЧНОСТЬЮ ИНФОРМАЦИИ, ИСПОЛЬЗУЕМОЙ И ОЦЕНЯЕМОЙ КВАЛИФИЦИРОВАННЫМ СПЕЦИАЛИСТОМ, А НЕ НА ИНФОРМАЦИИ, ПРЕДОСТАВЛЯЕМОЙ КАЛЬКУЛЯТОРУ ИЛИ ЕГО.    

Let It Snow: расчет снеговой нагрузки на крышу

В детстве снег просто волшебен. С неба спускается холодный белый пух, а когда он собирается на земле, из него можно сделать снежную крепость. Снежные дни после школы, катание на санках по местному холму, бросание снежков в братьев и сестер… что может быть лучше?

К сожалению, во взрослом возрасте мы стали несколько пресыщенными. Осадки, которые сопровождают холодное время года, в лучшем случае хороши на мгновение, а в остальное время это большая головная боль. Снег означает вытаскивание зимней резины из хранилища, постоянную уборку подъездной дорожки и опасные поездки на машине.

И вдобавок ко всему у домовладельцев есть еще одна проблема зимой: снеговая нагрузка. Толстое покрывало снега, покрывающее землю, не единственное, что нужно сгребать. Скопление снега на крыше может сделать ваш дом похожим на симпатичный маленький пряничный домик, но если его не остановить, это может привести к ужасным последствиям.

На крыше

В идеале на крыше не должно скапливаться тонны снега. Как правило, конструкция и угол наклона вашей крыши должны позволять сразу же удалять отложения. Однако это не относится к пологим и плоским крышам, поэтому типы крыш, как правило, различаются в зависимости от региона.

Плоские крыши часто предпочтительнее для домовладельцев в теплых штатах, таких как Калифорния и Аризона. Между тем скатные крыши подходят для любого климата, хотя более крутые уклоны распространены в снежных зонах, а более низкие — в более умеренном климате.

Однако жесткого правила не существует, и иногда снег скапливается вне зависимости от уклона вашей крыши. Накопление также может быть вызвано быстро меняющимися погодными условиями: сильные снегопады, за которыми следует короткий умеренный период, ледяной дождь и сильные морозы могут стать идеальным разрушительным штормом. Эти погодные явления могут привести к образованию льда. Лед в сочетании со скоплением снега может остановить поверхностный сток, вызвать просачивание воды в крышу или даже стать настолько тяжелым, что здание может рухнуть. Это не красивая картинка. Поэтому, когда это происходит, важно знать, что делать и когда это делать.

Сколько слишком много?

Сколько снега слишком много снега, спросите вы? Что ж, к счастью, есть способ измерить снеговую нагрузку, которую может выдержать ваша крыша. Порог снеговой нагрузки вашего дома обычно зависит от нескольких факторов:

Возраст конструкции

  • Состояние крыши
  • Толщина снежного покрова
  • Состав для наращивания

Высота накопления в дюймах не всегда говорит о фактическом весе. Влажный утрамбованный снег намного тяжелее такого же количества рыхлого снега. Вы также должны учитывать возраст и целостность крыши. Каковы его размеры, включая длину, ширину и шаг? Регулярно ли он ремонтируется и обслуживается? Что это за материал? На какую допустимую нагрузку рассчитана ваша крыша?

Допустимая нагрузка на вашу крышу обычно зависит от вашего штата и/или города, поэтому получить необходимую информацию несложно. Допустимая нагрузка рассчитывается на основе правил Американского общества инженеров-строителей, которые ввели стандарты несущей способности в 1988 году. Короче говоря, если ваш дом был построен до 1988 года, ваша крыша может не соответствовать нормам допустимой нагрузки, и вы должны действовать с осторожностью.

Хотя этот расчет может показаться абстрактным и сложным, его данные легко ввести в калькулятор снеговой нагрузки, подобный этому.

Опасная зона

В некотором смысле скопление снега на крыше — хороший знак: это означает, что ваш чердак выполняет свою работу. Хорошая теплоизоляция сохранит тепло внутри дома и предотвратит его выход через крышу. В то время как вокруг вентиляционных отверстий и дымоходов камина таяние является нормальным явлением, в других местах не должно быть оголенных участков. Если вы заметили случайные подтаявшие пятна на снегу или сосульки на карнизах, это признак того, что ваша изоляция неоднородна или ваша вентиляция работает неправильно.

Оценка порога снеговой нагрузки вашего дома является мерой, направленной на предотвращение повреждения конструкции. Однако существуют предупреждающие знаки, указывающие на то, что нагрузка на крышу достигает критической точки:

 

  • Трещины вдоль внутренних стен вашего дома
  • Слышимые скрипы
  • Двери, которые застревают в закрытом состоянии или открываются сами по себе

Если вы чувствуете себя немного ошеломленным этой бурей информации, не паникуйте! Когда дело доходит до очистки крыши, доверяйте своей интуиции. А если сомневаетесь, возьмите лопату. Во всем остальном Winthorpe Design & Build поможет вам, и мы стремимся защитить ваш самый ценный актив. Позвоните сегодня, и позвольте нам показать вам, что мы можем сделать.

Recent Posts

  • Как долго длится индивидуальный проект дома в Мэриленде и Вашингтоне, округ Колумбия

  • Советы по строительству индивидуального дома в районе водораздела в Мэриленде и Вашингтоне, округ Колумбия

  • Стоят ли полы с подогревом вложений в новый индивидуальный дом?

  • Сколько стоит нанять службу архитектурного проектирования в Мэриленде и Вашингтоне, округ Колумбия

Снежная нагрузка: угроза вашей крыше?

Снежный занос с более высокой крыши

Автор: Karl Pennings

Моей крыше угрожает опасность?

Ваше здание подвергается более высоким снеговым нагрузкам, чем было изначально рассчитано? Спросите себя: 

  1. » data-font=»Calibri» data-listid=»5″ aria-setsize=»-1″ data-aria-posinset=»1″ data-aria-level=»1″> Мое здание было построено до 1990 года?
  2. Были ли добавлены к конструкции стойки крыши какие-либо выступы, такие как большие блоки на крыше или парапеты, которые могут стать причиной снежной метели?
  3. По соседству с моим домом было построено какое-либо более высокое здание, из-за которого может снегопад?
  4. Улучшилась ли изоляция крыши по сравнению с первоначальным проектом, или здание в настоящее время пустует или не отапливается, что означает выделение меньшего количества тепла для уменьшения количества снега на крыше?

Если вы ответите «да» на любой из приведенных выше вопросов, это не обязательно означает, что конструкция вашей крыши не соответствует действующим нормам снеговой нагрузки, но вероятность этого увеличивается.

В то время как мы привыкли к сильным снегопадам в северных районах страны и соответственно проектируем новые здания, некоторые старые здания и здания с известными недостатками могут быть подвержены риску выхода из строя из-за снега.

Как инженер-строитель и член подкомитета ASCE7 по снеговым и дождевым нагрузкам, я вижу необходимость в нормах, которые помогают нам определять нагрузки и проектировать более прочные здания из первых рук. Чтобы определить снеговую нагрузку, требуемую в проекте здания, практикующий инженер выполняет следующие три основных шага:

  1. Определите снеговую нагрузку на грунт. Это число основано на исторических измерениях, сделанных на различных метеостанциях в США. В районе Чикаго, где я живу, снеговая нагрузка на грунт в настоящее время составляет 25 фунтов на квадратный фут. Тем не менее, кодовый цикл 2022 г. обновит коды снеговой нагрузки на грунт для повышения надежности и будет включать результаты измерений снеговой нагрузки за последние 25 лет.
  2. Рассчитать равномерную снеговую нагрузку на крышу. Часть снега сдувается с крыши на землю, а часть тает под воздействием тепла с крыши. Как правило, снеговая нагрузка на крышу составляет от 50 до 90 % снеговой нагрузки на грунт, в зависимости от воздействия и теплопередачи.
  3. Расчет несбалансированных снеговых нагрузок, вызванных скольжением или поземкой.  Большинство структурных проблем, связанных с сильным снегопадом, вызваны не равномерными снеговыми нагрузками. Сползание снега происходит на наклонных или скользких крышах, когда часть имеющегося снега может соскользнуть на более низкую крышу. Сползание снега следует учитывать на скользких крышах и при уклонах нескользких крыш 2 на 12 и более. Хотя сползающий снег может вызвать потенциальные проблемы на нижних крышах, в комментарии к ASCE7-16 указано, что большинство отказов от снеговой нагрузки на крышах вызвано заносом снега. Снег возникает, когда ветер дует над крышей, собирает рыхлый снег и откладывает его на препятствие, такое как парапет, или изменение высоты крыши с высокой на низкую. Высота сноса увеличивается по мере увеличения протяженности крыши и увеличения снеговой нагрузки на грунт. Сносовые нагрузки задаются треугольной формы с соотношением 4 к 1. Для нижней крыши под верхней крышей длиной 200 футов в районе Чикаго со снеговой нагрузкой на грунт 25 фунтов на квадратный фут нормы предписывают снежный сугроб высотой 4–8 дюймов и шириной 18 футов. Эта дополнительная снеговая нагрузка более чем в два раза превышает снеговую нагрузку на плоскую крышу, которая должна быть рассчитана на такую ​​же ширину 18 футов.

К сожалению, большинство старых строительных норм и правил не включали положения о дрейфе. Текущие положения о сносе, которые включают длину крыши и снеговую нагрузку на грунт, не вводились до 1988 года. Поскольку снос снега часто не учитывался при проектировании старых крыш, эти здания наиболее подвержены повреждению крыш из-за снеговых нагрузок.

Снежный занос парапета

Физическим признаком перегрузки снегом является чрезмерный прогиб или провисание конструкции крыши. Конструктивные элементы должны иметь некоторую гибкость с ожидаемыми прогибами при проектных снеговых нагрузках на пролет, разделенный на 360 или 240. может быть 2” и 3” при расчетной снеговой нагрузке. Если в вашем здании есть 60-футовые балки, поддерживаемые 30-футовыми балками, ожидаемый прогиб будет аддитивным или составит от 3 до 4,5 дюймов. Если вы видите больший прогиб, чем можно было бы предсказать по соотношению длины пролета, это может быть признаком того, что у вас на крыше больше снега, чем предусмотрено. Правильно спроектированная крыша в соответствии с современными нормами в районе Чикаго должна выдерживать около двух футов однородного снега с учетом нагрузки и коэффициентов безопасности.

Подкомитет ASCE 7 по снеговым и дождевым нагрузкам в настоящее время завершает внесение изменений в главу о снеговой нагрузке для версии документа 2022 года. Предлагаются значительные изменения для всех трех определенных этапов расчета снеговой нагрузки, включая изменения карты снеговой нагрузки на грунт, коэффициента, учитывающего теплопередачу через крышу, и уравнений, используемых для определения заноса снега. Я расскажу об этих и других изменениях в следующем блоге.

Если здания спроектированы и построены надлежащим образом с использованием строительных норм и правил, включающих современные положения о снежной заносе, риск аварий, связанных со снегом, чрезвычайно низок при условии надлежащего обслуживания дренажной системы крыши здания. Для старых зданий или зданий с известными недостатками важно проявлять бдительность, наблюдая за значительными скоплениями в областях крыши, которые, возможно, не были учтены в первоначальном проекте.

Карл Пеннингс , SE, является лицензированным инженером-строителем с опытом проектирования структурных систем от схем до конструкторской документации и проверки рабочих чертежей.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *