Снеговая нагрузка на кровлю: расчет, нормы в таблицах, СНИП

как рассчитать допустимую снеговую и ветровую нагрузку, вес снега на квадратный метр

1Кровля осуществляет постоянную защиту здания от всех погодных и климатических проявлений, исключая контакт всех материалов с атмосферной или дождевой водой и являясь граничным слоем, отсекающим воздействие морозного воздуха на чердачное помещение.

Таковы основные и наиболее важные функции кровли в представлении неподготовленного человека, они вполне верны, но не отражают полный список функциональных нагрузок и испытываемых напряжений.

При этом, реальность гораздо суровее, чем это выглядит на первый взгляд, и воздействие на кровлю не ограничивается определенным износом материала.

Оно передается практически всем несущим элементам постройки — в первую очередь, стенам здания, на которые непосредственно опирается вся крыша, а в конечном счете — фундаменту.

Пренебрегать всеми создающимися нагрузками нельзя, это приведет к скорому (иногда — внезапному) разрушению постройки.

Содержание статьи

Типы нагрузок на кровлю

Основными и наиболее опасными воздействиями на кровлю и на всю конструкцию в целом являются:

  • Снеговые нагрузки.
  • Ветровые нагрузки.

При этом, снеговые действуют в течение определенных зимних месяцев, отсутствуя в теплое время, тогда как ветер создает воздействие круглый год. Ветровые нагрузки, имея сезонные колебания силы и направления, в той или иной степени присутствуют постоянно и опасны периодически случающимися шквальными усилениями.

Кроме того, интенсивность этих нагрузок имеет разный характер:

  • Снег создает постоянное статическое давление, которое можно регулировать путем очистки крыши и удаления скоплений. Направление действующих усилий постоянно и никогда не меняется.
  • Ветер действует непостоянно, рывками, внезапно усиливаясь или утихая. Направление может изменяться, что заставляет все конструкции крыши иметь солидный запас прочности.

Внезапный сход с крыши больших масс снега может причинить ущерб имуществу или людям, оказавшимся в местах падения. Кроме того, периодически случаются кратковременные, но чрезвычайно разрушительные атмосферные явления — ураганные ветра, сильные снегопады, особенно опасные при наличии мокрого снега, который на порядок тяжелее обычного. Предсказать дату таких событий практически невозможно и в качестве защитных мер можно лишь увеличивать прочность и надежность кровли и стропильной системы.

3

Сбор нагрузок на кровлю

Зависимость нагрузок от угла наклона крыши

Угол наклона крыши определяет площадь и мощность контакта кровли с ветром и снегом. При этом, снеговая масса имеет вертикально направленный вектор силы, а ветровое давление, вне зависимости от направления — горизонтальный.

Поэтому, принимая угол наклона более крутым, можно снизить давление снежных масс, а иногда и полностью исключить возникновение скоплений снега, но, при этом, увеличивается «парусность» крыши, ветровые напряжения возрастают.

ВАЖНО!

Это обстоятельство вынуждает искать «золотую середину», то есть — оптимальный угол наклона кровли, максимально снижающий снеговое давление и, при этом, создающий как можно меньшее препятствие для ветра.

Очевидно, что для снижения ветровых нагрузок идеальной была бы плоская кровля, тогда как именно она не позволит скатываться массам снега и поспособствует образованию больших сугробов, при таянии способных промочить всю постройку. Выходом из ситуации является выбор такого угла наклона, при котором максимально удовлетворяются требования как по снеговой, так и по ветровой нагрузкам, а они в разных регионах имеют индивидуальные значения.

7

Зависимость нагрузки от угла крыши

Вес снега на квадратный метр крыши в зависимости от региона

Количество осадков — показатель, напрямую зависящий от географии 2региона. 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.

10

Регион снеговой нагрузки

Расчет снеговой нагрузки на плоскую крышу

Расчет несущих конструкций выполняется по методу предельных состояний, то есть таких, когда испытываемые усилия вызывают необратимые деформации или разрушения. Поэтому прочность плоской кровли должна превышать величину снеговой нагрузки для данного региона.

Для элементов крыши существует два типа предельных состояний:

  • Конструкция разрушается.
  • Конструкция деформируется, выходит из строя без полного разрушения.

Расчеты ведутся по обоим состояниям, имея целью получить надежную конструкцию, гарантированно выдерживающую нагрузку без последствий, но и без излишних затрат строительных материалов и труда. Для плоских крыш значения снеговых нагрузок будут максимальными, т.е. поправочный коэффициент уклона равен 1.

Таким образом, согласно таблицам СНиП, общий вес снега на плоской кровле составит величину норматива, умноженную на площадь кровли. Значения могут достигать десятки тонн, поэтому зданий с плоскими крышами в нашей стране практически не строят, особенно в регионах с высокими нормами осадков в зимнее время.

4

Нагрузка на плоскую крышу

Расчет снеговой нагрузки на кровлю онлайн

ВАЖНО!

Как рассчитать снеговую нагрузку на крышу? Для этого воспользуйтесь нашим онлайн калькулятором.

Пример расчета снеговой нагрузки поможет наглядно продемонстрировать порядок действий, а также покажет возможную величину давления снега на конструкции дома.

Снеговая нагрузка на кровлю рассчитывается с помощью следующей формулы:

S = Sg * µ;

где S — давление снега на квадратный метр кровли.

Sg — нормативная величина снеговой нагрузки для данного региона.

µ — поправочный коэффициент, учитывающий изменение нагрузки на разных углах наклона кровли. От 0° до 25° значение µ принимается равным 1, от 25° до 60° — 0,7. При углах наклона кровли свыше 60° снеговая нагрузка не учитывается, хотя в реальности бывают скопления мокрого снега и на более крутых поверхностях.

Произведем подсчет нагрузки на кровлю площадью 50 кв.м, угол наклона — 28° (µ=0,7), регион — Московская область.

Тогда нормативная нагрузка составляет (по данным СНиП) 180 кг/кв.м.

Умножаем 180 на 0,7 — получаем реальную нагрузку 126 кг/кв.м.

Полное давление снега на кровлю составит: 126 умножаем на площадь кровли — 50 кв.м.

Результат — 6300 кг. Таков расчетный вес снега на крыше.

5

Снеговое воздействие на кровлю

Ветровая нагрузка на кровлю

Расчет ветровой нагрузки производится подобным образом. За основу берется нормативное значение ветровой нагрузки, действующее в данном регионе, которое умножается на поправочный коэффициент высоты здания:

W= Wo * k;

W — ветровая нагрузка на квадратный метр площади.

Wo — нормативная величина по региону.

k — поправочный коэффициент, учитывающий высоту над поверхностью земли.

6

Роза ветров

Имеются три группы значений :

  • Для открытых участков земной поверхности.
  • Для лесных массивов или городской застройки с высотой препятствий от 10 м.
  • Для городских поселений или местностей со сложным рельефом с высотой препятствий от 25 м.

Все нормативные значения, как и поправочные коэффициенты содержатся в таблицах СНиП и должны учитываться при расчетах нагрузок.

ОСТОРОЖНО!

При проведении расчетов следует учитывать независимость снеговых и ветровых нагрузок друг от друга, а также — одновременность их воздействия. Общая нагрузка на кровлю — это сумма обоих значений.

В заключение необходимо подчеркнуть большую величину и неравномерность нагрузок, создаваемых снегом и ветрами. Значения, сопоставимые с собственным весом крыши, нельзя игнорировать, такие величины слишком серьезны.

Невозможность регулировать или исключать их присутствие заставляет реагировать путем увеличения прочности и правильного выбора угла наклона.

Все расчеты должны опираться на СНиП, для уточнения или проверки результатов рекомендуется использовать онлайн-калькуляторы, которых много в сети. Лучшим способом станет применение нескольких калькуляторов с последующим сравнением полученных величин. Правильный расчет — основа долговременной и надежной службы кровли и всей постройки.

Полезное видео

Более подробно о кровельных нагрузках вы можете узнать из этого видео:

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Одноклассники

нормативная снеговая нагрузка и правила проектирования

Если вы когда-нибудь разгребали снег, то хорошо знаете, каким тяжелым он может быть. И что говорить о крыше, на которой за первый месяц зимы собирается такая шапка, которая способна проломить даже довольно прочную конструкцию! И особенно актуальна тема грамотного обустройства крыши для жителей северных регионов России, где сугробы есть уже в сентябре.  Вот почему при строительстве дома все задаются вопросом: выдержит ли кровля всю массу снега, сбрасывать его каждые 2 недели, или нет.

Вот для этой цели и было разработано такое понятие, как нормативная снеговая нагрузка и совокупность ее с ветровой. Здесь действительно немало тонкостей и нюансов, и, если вы хотите разобраться – мы будем рады помочь!

Итак, расчет снеговой нагрузки на кровлю делают с учетом двух предельных состояний крыши – на разрушению и прогиб. Говоря простым языком, это именно та способность всей конструкции сопротивляться внешним воздействиям – до того момента, пока она не получит местное повреждение или недопустимую деформацию. Т.е. пока крыша не продавится или не повредится настолько, что ей понадобится ремонт.

Предел несущих способностей крыши

Как мы уже сказали, предельных состояний всего различают два. В первом случае речь идет о том моменте, когда стропильная конструкция исчерпала свои несущие способности, включая ее прочность, устойчивость и выносливость. Когда этот предел преодален, крыша начинает разрушаться.

Этот предел обозначают так: σ ≤ r или τ ≤ r. Благодаря этой формуле профессиональные кровельщики рассчитывают, какая нагрузка для конструкции будет еще предельно допустимой, и какая станет ее превышать. Другими словами, это – расчетная нагрузка.

Для такого вычисление вам нужны такие данные, как вес снега, угол наклона ската, ветровая нагрузка и собственный вес крыши. Также имеет значение, какая была использована стропильная система, обрешетка и даже теплоизоляция.

А вот нормативная нагрузка высчитывается исходя из таких данных, как высота здания и угол наклона скатов. И ваша задача вычислить и расчетную нагрузку, и нормативную, и перевести их в линейную. Для существует специальный документ – СП 20. 13330. 2011 в пунктах 4.2.10.12; 11.1.12.

Предел крыши на прогиб стропильной конструкции

Второе предельное состояние говорит о чрезмерном деформациях, статических или динамических нагрузках на крышу. В этот момент в конструкции происходят недопустимые прогибы, да так, что раскрываются сочинения. В итоге получается, что стропильная система как бы цела, не разрушена, но все-таки ей нужен ремонт, без которого она не сможет функционировать дальше.

Такой предел нагрузки вычисляют при помощи формулы f ≤ f. Она означает, что погиб стропил при нагрузке не должен превышать определенного предельного состояния. А для балки перекрытия есть своя формула – 1/200, что означает, что прогиб не должен быть больше, чем 1 на 200 от измеряемой длины балки.

И правильно вести расчет снеговой нагрузки сразу по обеим предельным состояниям. Т.е. ваша задача при расчете количества снега и его влияния на крышу не допустить прогиба больше, чем это возможно.

Вот ценный видео-урок для «терпеливых» на эту тему:

Когда говорят о расчете снеговой нагрузки на крыш

для чего необходим, нагрузка на горизонтальную поверхность и кровлю

Нагрузка на кровлюСнег 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

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

Как определить нагрузку снегаВ 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. Какое давление снег вызывает на кровлюот 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).

Коэффициент нагрузкиВведение 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

Слой снега на кровлеРасчет 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.

сколько весит снег и как рассчитать давление на плоскую крышу

Надежная кровля способна защитить верхнюю и внутреннюю часть здания от всевозможного природного давления. Она удерживает дождевую воду и потоки различного воздуха от проникновения и пагубного воздействия на строительные материалы и целостность конструкций. Но не все разбираются в тонкостях расчета снеговой нагрузки на кровлю, поэтому разберемся в этом вопросе.

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.

Виды

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.

Угол наклона важен

Нагрузка напрямую зависит от угла наклона крыши. Так формируется мощность контакта воздушных и снеговых масс с поверхностью кровли. Снег всегда оказывает вертикальное воздействие, а ветер горизонтальное, но с изменением направления давления на кровлю, стены, фундамент. За счет понимания этих особенностей можно уменьшить силу давления данных факторов и образование опасности для целостности и надежности строения.

Если спроектировать более крутой вариант наклона крыши можно значительно снизить возможность давления снега на структурную целостности крыши или полностью избавится от него, поскольку не будет предпосылки для большего скопления осадков на ее поверхности. Но это станет причиной увеличения уязвимости перед ветровым действием. Придется серьезно поразмыслить, как сделать лучше, чтобы получить максимальную выгоду от формы конструкции крыши.

Важно: Необходимо учитывать специфику климатических условий, в которых построен дом. Если зима не проходит длительное время, а ветер не особенно сильный тогда понятно, что крутой наклон оптимальное решение. В других случаях необходимо учитывать направление ветра и создавать крышу с условием наименьшего образования препятствий для воздушных потоков и наилучшего уменьшения накопления снега на ее поверхности. Рекомендуем искать ту самую золотую середину, позволяющую качественно бороться с природными явлениями.

Географический фактор

Вес снега напрямую зависит от региона. Естественно, что этот показатель больше в северных областях и уменьшен в южных. Но существует особенное место – возле гор либо на высокой части холмов. Да иногда дома строятся и здесь, и владельцам постоянно приходится сталкиваться с проблемой сильного снежного и ветрового воздействия. Это происходит в любых географических точках, поскольку такова специфика высокогорных участков планеты.

На основе строительных норм и правил (СНиП) предлагаются подробные таблицы. Они объясняют допустимый уровень снега на территории различных регионов.

Важно: Учитывается нормальное состояние снежного покрова крыши. Необходимо осознавать, что мокрый снег значительно тяжелее сухого аналога. И поэтому рекомендуем учитывать это во время расчетов.

На основе предложенной информации можно с уверенностью рассчитывать необходимую прочность и наклон крыши. Но не стоит отбрасывать особенности материала, использованного для образования покрытия крыши. Дополнительные факторы, приводящие к увеличению скопления снежного покрова на крыше, не менее важны. В совокупности все это может значительно превысить нормативные показатели, предложенные в таблице.

Правильность расчета прежде всего

Тщательно рассчитывайте нагрузку снега на площадь плоской крыши. Для этого нужно опираться на предельные состояния. Когда различные силы способны привести к необратимому изменению структуры кровли. Необходимо не допустить уменьшение прочности ниже допустимых значений, и желательно учитывать присутствие запаса надежности. Не делайте прочность кровли впритык к нормативам, поскольку это, может, обернуться неприятными последствиями.

Состояние крыши характеризуется различными категориями. Например, конструкция пребывает в состоянии разрушения, или же покрытие крыши значительно деформировано, и скоро начнет разрушаться.

Расчет необходимо осуществлять на основе обоих возможных состояний. Но рекомендуем использовать оптимальное решение для достижения результата. Без чрезмерного вложения средств на дорогие строительные материалы и человеческий труд. В ситуации с плоскими крышами применяется поправочный коэффициент на уклон в значении – 1, что считается максимально возможной нагрузкой.

На основе данных из таблицы, предложенной СНиП, общая масса снега, согласно нормативному значению, должна умножаться на площадь, покрытую кровлей. В итоге уровень воздействия, может, составлять десятки тонн. Из-за этого на территории РФ такая конструкции крыши не особо прижилась. Ведь известно, что почти вся Россия располагается в климатических зонах с большим количеством снеговых осадков. В большинстве районов они длятся почти круглый год.

Правильное применение информации об уровне снеговой нагрузки в процессе создания проекта кровли возможно лишь с учетом наличия всей необходимой информации. Рассчитанный коэффициент необходимо правильно переложить на проект кровли, что в особенности касается ее стропильного участка. Хотя мауэрлат не зависит от снежного давления, и укладывается на стены, позволяет надежно распределить давление стропил на их поверхность.

Самые важные моменты этого этапа необходимо учитывать.

  1. Рекомендуется использовать мауэрлат на основе бруса, обладающего квадратным сечением.
  2. Монтирование необходимо осуществлять с отступом от несущей стены на 3–5 см. В итоге мауэрлат окажется короче, чем стена примерно на 10 см.
  3. Если мауэрлат укладывается на тонкую стену, необходимо обеспечить ее перекрытие примерно на 4–5 см. В таком случае материал должен быть толще стены примерно на 10 см. За счет этого брус удачно распределит нагрузку, созданную стропильной системой, и не допустит деформации или разрушения краев стены.

В процессе планирования кровельного покрытия необходимо учитывать все воздействующие на него факторы. Если расчеты будут верны и правильно реализованы путем монтирования, тогда крыша и все строение смогут радовать владельцев надежностью в течение длительного времени.

О том, как убрать снег с крыши, смотрите в видео ниже.

Как выполнить расчет снеговой нагрузки на кровлю?

Как известно, Россия славится холодными, долгими зимами с обильными снегопадами. С одной стороны, это прекрасная возможность насладиться веселыми снежными забавами, а с другой – проблема для каждого владельца частного дома. Снеговая нагрузка – важнейший показатель конструкции кровли, расчет которого выполняют в процессе создания проекта. Вычисление точного веса снега, который должна выдержать стропильная система помогает сделать некий запас прочности, гарантирующий, что крыша не деформируются во время снегопадов. В этой статье мы расскажем, как рассчитается снеговая нагрузка для конкретного региона строительства и конфигурации крыши.

Содержание статьи

Что такое снеговая нагрузка?

Расчет снеговой нагрузки – необходимое вычисление, выполняемое, чтобы создать надежную, долговечную кровлю, которая выдержит увеличение нагрузки во время снегопадов. От этого показателя зависит количество и толщину сечения элементов стропильного каркаса и в целом влияет на выбор конструкции крыши. На величину снеговой нагрузки оказывает влияние:

  • Регион, в котором ведется строительство. Самыми снежными считаются горные районы, где за сутки может выпасть несколько метров осадков.
  • Уклон крыши. Чем больше угол наклона скатов, тем больше снега соскальзывает с крыши, соответственно, тем меньше снеговая нагрузка. При уклоне свыше 60 градусов практически весь снег сразу же покидает поверхность ската, поэтому снеговая нагрузка равняется нолю.
  • Вес снега. В среднем, 1 кубический метр снега весит 100 кг, но мокрая снежная масса и наледь весит значительно больше – до 300 кг/м3.

Учтите, что согласно строительной климатологии территория России делится на 8 зон по объему выпадающего снега. Эта среднегодовая нормативная величина используется в расчетах несущей способности стропильного каркаса.

Механизм накопления снежной шапки на крыше

Механизм накопления снежной шапки на крыше

Нагрузки, действующие на фундамент здания

Нагрузки, действующие на фундамент здания

На что влияет этот показатель?

Обывателю кажется, что снег весит совсем мало и не оказывает сильного давления на поверхность крыши. Однако, накапливающая без регулярной расчистки снежная шапка может увеличивать нагрузку на каркас на 100-300 кг/м2. Конечно, часть снега покидает кровлю естественным путем, сдувается снегом, но остальные 95% массы остаются на скате, из-за чего возникают следующие процессы:

  1. В зимы, когда оттепели чередуются с резкими заморозками, снег на поверхности крыши частично трансформируется в лед, частично намокает, в результате чего вес снежной шапки увеличивается в 2-3 раза, а очистить ее, не портя кровельное покрытие, становится невозможно.
  2. Если вы выбрали сложную кровлю, которая имеет несколько сопряженных скатов, учитывайте, что снег активнее накапливается в местах примыкания, ендовах и других архитектурных элементах, из-за чего снеговая нагрузка распределяется неравномерно.
  3. Снег, стихийно соскальзывающий от конька крыши к кровельному свесу представляет серьезную опасность для здоровья людей, поэтому кровлю оборудую снегозадержателями. В свою очередь задержка снега на свесах увеличивает нагрузку на концы стропильных ног.
  4. Неорганизованный сход снега приводит к срыванию элементов водосточной системы.
Вес кровли

Вес кровли

Обратите внимание! Расчет веса снега, который предстоит выдерживать крыше во время снегопадов помогает создать долговечную, прочную конструкцию, вырерживающую не одну зиму без угрозы обрушения.

Технология вычисления

Выполнить расчет снеговой нагрузки достаточно просто, однако, этот шаг необходимо выполнить, чтобы спроектировать надежную и долговечную кровлю, определить состав и величину сечения элементов стропильного каркаса. Расчет выполняют по следующей схеме:

  1. Сначала согласно климатическим картам определяют, в какой зоне располагается район, в котором строится дом.
  2. Затем по справочникам выясняется значение нормативной среднегодовой снеговой нагрузки.
  3. Выполняют расчет полной снеговой нагрузки путем умножения нормативного показателя на коэффициент, учитывающий угол наклона скатов. При уклоне 25 градусов или меньше, коэффициент равняется единице, при уклоне 25-60 градусов он принимает значение 0,7, а при уклоне свыше 60 градусов он не учитывается.
Зоны по величине снеговой нагрузки

Зоны по величине снеговой нагрузки

Схема расчета

Схема расчета

Значение коэффициента

Значение коэффициента

Важно! Расчет снеговой нагрузки на крышу не учитывает используемый кровельный материал, хотя опытные мастера считают, что разные покрытия по-разному влияют на накапливание снега на поверхности кровли. Шероховатые материалы (рубероид, битумная черепица, ондулин) не дают снежной массе соскальзывать, а гладкие (металлочерепица, фальцевая кровля, профнастил) наоборот предотвращают накапливание.

Способы уменьшения нагрузки

Расчет снеговой нагрузки – реальный способ предотвратить обрушение крыши во время затяжных снегопадов, когда оперативно освободить скаты от снега невозможно. Зная этот показатель, можно правильно выбрать уклон конструкции, разработать проект стропильного каркаса и подобрать материал для ее изготовления достаточной прочности. Чтобы снизить нагрузку, можно выполнить следующие мероприятия:

  • Увеличить уклон крыши. В особо снежных регионах рекомендуется возводить крышу с углом наклона скатов 45-60 градусов, на поверхности которой снег практически не задерживается.
  • Использовать гладкие виды кровельного материала. Чтобы облегчить соскальзывание снеговых масс с поверхности крыши, применяют покрытия с гладкой и скользкой поверхностью. Идеально под это описание подходят металлические кровли.
  • Установить систему антиобледенения и принудительного снеготаяния. Антиобледенительные устройства, состоящие из нагревательных кабелей, постоянно подтапливают снег. Талая вода покидает скат по водосточной системе в ливневую канализацию.
  • Установить снегорезы вместо снегобарьеров. Чтобы снизить нагрузку на нижнюю часть стропильных ног, выполняют монтаж снегорезов, разделяющих при падении пласт снега на пластины меньшего размера.

Другой способ снизить снеговую нагрузку при недостаточной несущей способности стропильного каркаса крыши – оперативно расчищать ее от снега вручную. Конечно, это мероприятие требует соблюдения техники безопасности и выполняется с использование страховочного оборудования.

Процесс образование сосулк и ледяной корки

Процесс образование сосулк и ледяной корки

Устройство антиобледенительного устройства

Устройство антиобледенительного устройства

Видео-инструкция

Расчет снеговой нагрузки на крышу

При строительстве кровли особое внимание следует уделять расчету ее несущей способности, так как на конструкцию постоянно воздействует огромное количество сил. Одной из сил, которая действует на крышу, является снеговая нагрузка, соответственно с которой и строится крыша. Именно она определяет, насколько толстыми будут несущие элементы и то, каким образом построить систему стропил. Значение ее высчитывают по специальной формуле, согласно СНиП.

Снеговая нагрузка и ее отрицательное влияние

Обычно со скатной крыши в течение суток удаляется до 5 % снежного покрова. Он сдувается ветром, сползает или покрывается настом. Но оставшееся количество отрицательно влияет не только на конструкцию, но и на человека:

  1. Вес снега может возрасти во время резкого мороза после потепления. В таком случае возможны деформации стропильной системы, гидроизоляции и теплоизоляции.
  2. Снеговая нагрузка на крышах, которые имеют сложную конструкцию, как правило, распределяется неравномерно.
  3. Снег, сползающий к карнизу, может нести опасность для находящихся рядом людей, поэтому обязательна установка снегозадержателей.
  4. Сползающий снег помимо опасности для человека, может нанести вред водосточной системе. Именно поэтому нужно его вовремя счищать или устанавливать снегозадержатели.

Очистка кровли от снеговой массы

Наиболее эффективным способом убрать снег с крыши, является ручная уборка. Но она очень опасна для самостоятельного проведения без предварительной подготовки. Именно поэтому, правильно рассчитанная снеговая нагрузка способна помочь не убирать постоянно снег.

Положительное влияние на сход снега оказывает угол наклона ската крыши. Наиболее оптимальным вариантом кровли для регионов, где велика вероятность большого количества снега, составляет от 45 до 60 градусов.

Для того чтобы уменьшить наледь и предотвратить образование сосулек, можно установить по периметру крыши кабельный подогрев. Он может иметь автоматизированное или ручное управление.

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:

S=Sрасч. * μ

В соответствии с данной формулой, ее составляющие расшифровываются так:

  • S – снеговая нагрузка полного типа
  • Sрасч — 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:

Q1 = m*Q

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.

Важно! Если непонятно, как рассчитать нагрузку самостоятельно, то лучше обратиться к специалистам.

Особенности установки снегозадержателей

Если правильно выполнена конструкция крыши с учетом расчетов, то снег с крыши можно и не убирать. А для того чтобы не было сильного сползания, устанавливаются в обязательном порядке снегозадержатели. Такие конструкции очень удобны и помогают не убирать снег с кровли во время сильных осадков.

Обычно устанавливаются снегозадержатели трубчатого типа, которые можно применять при снеговой нагрузке не более 180 кг на 1 кв. метр. Если вес снежного покрова больший, то конструкции устанавливаются в несколько рядов. СНиП регулирует случаи и правила, когда установка снегозадержателей необходима:

  1. Уклон более 5 %, а также имеется наружный водосток.
  2. От края крыши до установленного снегозадержателя должно быть минимально 0,6 м.
  3. Если устанавливаются трубчатые конструкции, то под ними предусматривается только сплошная обрешетка.

Помимо этого, в СНиП содержаться рекомендации к монтажу снегозадержателей, описываются их основные конструкции и принцип, по которому работают устройства.

Особенности расчета снеговой нагрузки для плоских кровель

На кровле плоского типа скапливается достаточно большое количество снега, поэтому обязательно должны быть соблюдены все требования по расчету снеговой нагрузки, чтобы кровля могла выдерживать такой вес на протяжении длительного времени.

На большей территории России плоские кровли не создают, так как слой снега может создавать чрезмерную нагрузку на конструкцию стропил. Но, если все-таки проект дома предусматривает именно такую железобетонную или другую крышу и заменить ее нельзя, то при монтаже необходимо предусмотреть систему подогрева, чтобы обеспечить качественное стекание воды с нее.

Важно! Плоская кровля должна иметь минимальный уклон, который равняется 2 градусам, чтобы вода со всей поверхности могла стекать без проблем.

Заключение

Расчет снеговой нагрузки на кровлю поможет создать оптимальную конструкцию стропильной системы, а также сохранит в хорошем состоянии кровельное покрытие. Правильность расчета зависит от теоретических знаний в этой области, которые можно получить, прочитав данную статью.

Что еще почитать по теме?

Автор статьи:

Сергей Новожилов — эксперт по кровельным материалам с 9-летним опытом практической работы в области инженерных решений в строительстве.

Понравилась статья? Поделись с друзьями в социальных сетях:

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

Расчет снеговой и ветровой нагрузки

Снеговые и ветровые нагрузки

(Утвержден приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России) от 3 декабря 2016 г. № 891/пр и введен в действие с 4 июня 2017 г.)


Как следует из названия нагрузок, это внешнее давление которое будет оказываться на ангар посредством снега и ветра. Расчеты производятся для того что бы закладывать в будущее здание материалы с характеристиками, которые выдержат все нагрузки в совокупности.
Расчет снеговой нагрузки производится согласно СНиП 2.01.07-85* или согласно СП 20.13330.2016.  На данный момент СНиП является обязательным к исполнению, а СП носит рекомендательный характер, но в общем в обоих документах написано одно и тоже.

В СНИП указанно 2 вида нагрузок — Нормативная и Расчетная, разберемся в чем их отличия и когда они применяются:
    *Нормативная нагрузка —  это наибольшая нагрузка, отвечающая нормальным условиям эксплуатации, учитываемая при расчетах на 2-е предельное состояние (по деформации).  Нормативную нагрузку учитывают при расчетах на прогибы балок, и провисание тента при расчетах по раскрытию трещин в ж.б. балках (когда не применяется требование по водонепроницаемости), а так же разрыву тентовой ткани.
    *Расчетная нагрузка —  это произведение нормативной нагрузки на коэффициент надежности по нагрузке. Данный коэффициент учитывает возможное отклонение нормативной нагрузки в сторону увеличения при неблагоприятном стечении обстоятельств. Для снеговой нагрузки коэффициент надежности по нагрузке равен 1,4 т.е. расчетная нагрузка на 40% больше нормативной. Расчетную нагрузку учитывают при расчетах по 1-му предельному состоянию (на прочность). В расчетных программах, как правило, учитывают именно расчетную нагрузку.

Большим плюсом каркасно-тентовой технологии строительства в этом ситуации является ее свойство по «исключению» этой нагрузки. Исключение подразумевает, что осадки не скапливаются на крыше ангара, благодаря её форме, а так же характеристикам укрывающего материала. Тент.pngУкрывающий материал
Ангар укомплектовывается тентовой тканью с определенной плотностью (показатель влияющий на прочность) и необходимыми вам характеристиками.
Крыша.pngФормы крыши
Все каркасно-тентовые здания имеют покатую форму крыши. Именно покатая форма крыши позволяет снимать нагрузку от осадков с крыши ангара. 
Дополнительно к этому стоит отметить, что тентовый материал покрыт защитным слоем полевинила. Полевинил защищает ткань от химических и физических воздействий, а так же имеет хорошую антиадгезию, что способствует
скатыванию снега под своим весом.

Снеговая нагрузка.

Есть 2 варианта определить снеговую нагрузку определенного местоположения.

I Вариант — посмотреть ваш населенный пункт в таблице ниже>
II Вариант — определите на карте номер снегового района, интересующего вас местоположения и переведите их в килограммы, по приведенной ниже таблице. 

  1. Определите номер вашего снегового района на карте
  2. сопоставьте цифру с цифрой в таблице
Карта сноеговых нагрузок - РФ  Карта сноеговых нагрузок - Крым  Карта сноеговых нагрузок - Сахалин
 
Плохо видно? Скачайте все карты одним архивом в хорошем разрешении (формат TIFF).

СКАЧАТЬ КАРТЫ Обратите внимание на понятия «Нормативная нагрузка» и «Расчетная нагрузка»!!!
Старое значение
Снеговой район I II III IV V VI VII VIII
Sg (кгс/м2) 80 120 180 240 320 400 480 560
Новое значение
Снеговой район I II III IV V VI VII VIII
Нормативная нагрузка Sg (кгс/м2) 50 100 150 200 250 300 350 400
Расчетная нагрузка Sg (кгс/м2) 70 140 210 280 350 420 490 560
Изменения -12% +17% +17% +17% +9% +5% +2% 0%


В СНИП указанно 2 вида нагрузок — Нормативная и Расчетная, разберемся в чем их отличия и когда они применяются:
    *Нормативная нагрузка —  это наибольшая нагрузка, отвечающая нормальным условиям эксплуатации, учитываемая при расчетах на 2-е предельное состояние (по деформации).  Нормативную нагрузку учитывают при расчетах на прогибы балок, и провисание тента при расчетах по раскрытию трещин в ж.б. балках (когда не применяется требование по водонепроницаемости), а так же разрыву тентовой ткани.
    *Расчетная нагрузка —  это произведение нормативной нагрузки на коэффициент надежности по нагрузке. Данный коэффициент учитывает возможное отклонение нормативной нагрузки в сторону увеличения при неблагоприятном стечении обстоятельств. Для снеговой нагрузки коэффициент надежности по нагрузке равен 1,4 т.е. расчетная нагрузка на 40% больше нормативной. Расчетную нагрузку учитывают при расчетах по 1-му предельному состоянию (на прочность). В расчетных программах, как правило, учитывают именно расчетную нагрузку.

Расчётное значение снеговой нагрузки определяется по формуле:

S=Sg*µ

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

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°.
  • µ=не учитывают углах наклона ската кровли более 60°Ветровая нагрузка.

Ветровая нагрузка.

I Вариант — посмотреть ваш населенный пункт в таблице ниже>
II Вариант — определите на карте номер ветрового района интересующего вас местоположения и переведите их в килограммы, по приведенной ниже таблице. 
  1. Определите номер вашего ветрового района на карте
  2. сопоставьте цифру с цифрой в таблице

Карта ветровых нагрузок - РФ Карта ветровых нагрузок - Крым Карта ветровых нагрузок - Дополнение 

Плохо видно? Скачайте все карты одним архивом в хорошем разрешении (формат TIFF).

СКАЧАТЬ КАРТЫ

Ветровой район
Ia I II III
IV
V   VI   VII
Wo (кгс/м2) 17 23 30 38 48 60 73 85

Расчётное значение средней составляющей ветровой нагрузки на высоте z над поверхностью земли определяется по формуле:

W=Wo*k

Wo — нормативное значение ветровой нагрузки, принимаемое по таблице ветрового района РФ.

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

  • А — открытые побережья морей, озёр и водохранилищ, пустыни, степи, лесостепи и тундры.
  • B — городские территории, лесные массивы и др. местности, равномерно покрытые препятствиями более 10 м.

*При определении ветровой нагрузки типы местности могут быть различными для разных расчётных направлений ветра.

  • 5 м.- 0,75 А / 0.5 B .
  • 10 м.- 1 А / 0.65 B°.
  • 20 м.- 1,25 А / 0.85 B 

Снеговые и ветровые нагрузки в городах РФ.

Город  Снеговой район Ветровой район  
Ангарск 2
3
Арзамас 3
1
Артем 2
4
Архангельск 4
2
Астрахань 1
3
Ачинск 3
3
Балаково 3
3
Балашиха 3
1
Барнаул 3
3
Батайск 2
3
Белгород 3
2
Бийск 4
3
Благовещенск 1
2
Братск 3
2
Брянск 3
1
Великие Луки 2
1
Великий Новгород 3
1
Владивосток 2
4
Владимир 4
1
Владикавказ 1
4
Волгоград 2
3
Волжский Волгогр. Обл 3
3
Волжский Самарск. Обл 4
3
Волгодонск 2
3
Вологда 4
1
Воронеж 3
2
Грозный 1
4
Дербент 1
5
Дзержинск 4
1
Димитровград 4
2
Екатеринбург 3
1
Елец 3
2
Железнодорожный 3
1
Жуковский 3
1
Златоуст 3
2
Иваново 4
1
Ижевск 5
1
Йошкар-Ола 4
1
Иркутск 2
3
Казань 4
2
Калининград 2
2
Каменск-Уральский 3
2
Калуга 3
1
Камышин 3 3
Кемерово 4
3
Киров 5
1
Киселевск 4
3
Ковров 4
1
Коломна 3
1
Комсомольск-на-Амуре 3
4
Копейск 3
2
Красногорск 3
1
Краснодар 3
4
Красноярск 2
3
Курган 3
2
Курск 3
2
Кызыл 1
3
Ленинск-Кузнецкий 3
3
Липецк 3
2
Люберцы 3
1
Магадан 5
4
Магнитогорск 3
2
Майкоп 2
4
Махачкала 1
5
Миасс 3
2
Москва 3
1
Мурманск 4
4
Муром 3
1
Мытищи 1
3
Набережные Челны 4
2
Находка 2
5
Невинномысск 2
4
Нефтекамск 4
2
Нефтеюганск 4
1
Нижневартовск 1
5
Нижнекамск 5
2
Нижний Новгород 4
1
Нижний Тагил 3
1
Новокузнецк 4
3
Новокуйбышевск 4
3
Новомосковск 3
1
Новороссийск 6
2
Новосибирск 3
3
Новочебоксарск 4
1
Новочеркасск 2
4
Новошахтинск 2
3
Новый Уренгой 5
3
Ногинск 3
1
Норильск 4
4
Ноябрьск 5
1
Обниск 3 1
Одинцово 3
1
Омск 3
2
Орел 3
2
Оренбург 3
3
Орехово-Зуево 3
1
Орск 3
3
Пенза 3
2
Первоуральск 3
1
Пермь 5
1
Петрозаводск 4 2
Петропавловск-Камчатский 8
7
Подольск 3
1
Прокопьевск 4
3
Псков 3
1
Ростов-на-Дону 2
3
Рубцовск 2
3
Рыбинск 1
4
Рязань 3
1
Салават 4
3
Самара 4
3
Санкт-Петербург 3
2
Саранск 4
2
Саратов 3
3
Северодвинск 4
2
Серпухов 3
1
Смоленск 3
1
Сочи 2
3
Ставрополь 2
4
Старый Оскол 3
2
Стерлитамак 4
3
Сургут 4
1
Сызрань 3
3
Сыктывкар 5
1
Таганрог 2
3
Тамбов 3
2
Тверь 3
1
Тобольск 4
1
Тольятти 4
3
Томск 4
3
Тула 3
1
Тюмень 3
1
Улан-Удэ 2
3
Ульяновск 4
2
Уссурийск 2
4
Уфа 5
2
Ухта 5
2
Хабаровск 2
3
Хасавюрт 1
4
Химки 3
1
Чебоксары 4
1
Челябинск 3
2
Чита 1
2
Череповец 4
1
Шахты 2
3
Щелково 3
1
Электросталь 3
1
Энгельс 3
3
Элиста 2
3
Южно-Сахалинск 8
6
Ярославль 4
1
Якутск 2
1

Что нужно знать о снеговых нагрузках на крышу

Существует определенная непредсказуемость при создании опор для крыши при строительстве нового дома. Не то, чтобы методы были просто предположением, просто цель каркаса крыши — сделать его максимально легким, но при этом все равно выдерживать неизвестные нагрузки от погоды, особенно снега и льда.

Строительные нормы и правила введены в действие, чтобы избежать связанных со снегом катастроф.Накопление снега и льда может привести к провисанию крыши, которая недостаточно сильная, что приведет к накоплению воды в дождливую погоду. Если крыша не соответствует требованиям кода, накопление снега может привести к ее разрушению.

Если крыша построена так, чтобы кодировать, она почти не должна подвергаться риску обрушения, потому что рекомендации определенно ошибаются из-за осторожности. В таких штатах, как в Новой Англии, на Среднем Западе и особенно в Горном Западе, которые в течение короткого времени подвержены большому количеству снега, подрядчики даже поддерживают крышу выше рекомендуемого кода.

Коды снеговой нагрузки и зоны опасности снега

Большинство жилых крыш в США должно выдерживать 20 фунтов снега на квадратный фут (psf) до того, как конструкция начнет поддаваться стрессу. Однако это число обычно основано на новом снеге на новой крыше. Очевидно, что если кровельные фермы или обшивка подверглись утечкам, воде и гниению, пострадает целостность здания. Кроме того, свежий снег будет весить меньше льда или снега, который был упакован.Вот почему 20 psf считается минимальным для поддержки снеговой нагрузки.

Как рассчитываются и учитываются снеговые нагрузки

Снег на крышах должен учитывать множество переменных факторов, потому что не каждое зимнее погодное явление является мягким, порошкообразным снегом. Мокрый снег может превратиться в лед на крыше, и влажный снег будет намного тяжелее, чем пушистый материал. Те, кто живет в климате, где зимние смеси являются обычным явлением, могут увеличить защиту от снеговой нагрузки за пределы 20 фунтов на кв. Фут — и могут потребоваться в соответствии с местными правилами.Посмотрите, как различные типы зимней погоды влияют на снеговую нагрузку:

  • Свежий снег — Фут свежего снега соответствует примерно дюйму воды, что составляет 5 фунтов на квадратный дюйм нагрузки. Таким образом, вы можете получать до четырех футов снега, пока не будет достигнут порог нагрузки в 20 фунтов на кв.
  • Упакованный снег — Важно убирать снег вскоре после сильного шторма, потому что вес упаковки значительно возрастает. Только приблизительно 3 — 5 дюймов упакованного снега соотносятся с дюймом воды / 5 фунтов на квадратный дюйм нагрузки.Ваша крыша может безопасно вместить до 2 футов упакованного снега, но все, что за этим, очень рискованно.
  • Лед — Лед имеет прямое соотношение льда и воды 1: 1 (5 фунтов / кв. Дюйм). Таким образом, ваш дом может выдержать до 4 дюймов льда, прежде чем он достигнет опасной зоны 20 фунтов на квадратный дюйм.

Когда вещи становятся опасными, это когда вы начинаете смешивать эти различные типы накоплений зимней погоды. Например, дюйм льда, покрытый 2 футами упакованного снега, и фут свежего снега могут выдержать нагрузку в 50 фунтов на квадратный дюйм, что намного превышает код нагрузки в 20 фунтов на квадратный дюйм.

Методы строительства для защиты от накопления снега

Покрытие крыши может оказать наиболее очевидное влияние на накопление снега. Совершенно очевидно, что плоские крыши или крыши с низким уклоном будут собирать больше снега, чем крыши с крутым уклоном. Даже крыши с уклоном до 10 градусов проливают снег и дождь, по крайней мере, немного. Дома в регионах с сильным снегопадом, скорее всего, будут иметь крыши с гораздо более крутым уклоном, и это не только для борьбы с зимней погодой.

Кровельные материалы — эффективный способ противостоять снеговым нагрузкам. Тактильные материалы, такие как асфальтовая черепица, на самом деле будут цепляться за снег и ловить его, в то время как что-то гладкое, как металл, поможет в эвакуации зимней смеси с крыши.

Надлежащая изоляция на чердаке важна. И хотя он не предотвратит накопление снега, он избежит проблем, которые могут возникнуть из-за накопления. Вы определенно хотите иметь адекватную теплоизоляцию для борьбы с высокими ценами на отопление и кондиционирование воздуха, а хорошо утепленный дом не позволит теплу уходить зимой.Выделение тепла фактически растопит снег с крыши, что может показаться хорошим. Тем не менее, это таяние замерзает, вызывая накопление льда, и это накопление вызывает «ледяные плотины», при которых вода от тающего снега выше на крыше накапливается, потому что она не может преодолеть скопление льда вниз по склону и отступает под ним. опоясывающий лишай протекает в крыше. Комбинация адекватной изоляции и ледяных щитов под кровлей (надеваемой одновременно на кровлю) позволит избежать этих проблем.

Особенности здания , такие как слуховые окна, дымоходы и вентиляционные отверстия на крыше, могут помочь обеспечить место для сугроба. Поэтому в районах с сильным снегопадом эти элементы либо полностью удалены, либо размещены стратегически.

Ферменные материалы также определяют, насколько хорошо конструкция выдерживает различные зимние погодные условия. Например, конструкция деревянного стропила может быть подвержена повреждениям, в то время как фермы часто оказываются более прочными. Тяжелая деревянная конструкция обеспечивает большую устойчивость, как и различные методы стальных конструкций в экстремальных случаях.

Несмотря на то, что вы не можете предсказать катастрофические зимние события, вы можете убедиться, что ваш дом построен с учетом особенностей вашего региона. Вы также можете пройти предсезонный осмотр у подрядчика по кровельным работам, чтобы определить проблемные области в желобах, водосточных трубах, проблесках, перекрытиях, фермах, крепежах, обшивках, внутренних потолках и любых других компонентах, которые могут демонстрировать признаки усталости или повреждения. Лучше иметь крепкое спокойствие в конце октября, чем обнаружить, что ваша крыша готова к повреждению в начале февраля.

Сноска: Авторы фотографий для изображения свинца, по часовой стрелке сверху слева: Сэм Бизли на Unsplash; Майк Петруччи на Unsplash; Дебра Уорик на Unsplash; Энни Спратт на Unsplash

,
Расчеты снега с наклонными крышами и региональный дизайн | Инженеры Edge

Связанные ресурсы: анализ

Расчеты снега с наклонными крышами и региональный дизайн

Инженерный анализ

Наклонная поверхность крыши :

Предполагается, что снеговые нагрузки, действующие на наклонную поверхность, воздействуют на горизонтальную проекцию этой поверхности. Снеговая нагрузка на наклонную крышу, p с , должна быть получена путем умножения снеговой нагрузки на плоскую крышу, p f , на коэффициент уклона крыши, C s :

p с = C s p f

Тепловой коэффициент, C t , из таблицы E-3 определяет, является ли крыша «холодной» или «теплой».Значения «скользкая поверхность» должны использоваться только в том случае, если поверхность крыши свободна и под карнизом имеется достаточно места для размещения всего скользящего снега. Крыша считается беспрепятственной, если на ней нет предметов, препятствующих скольжению снега. Скользкие поверхности должны включать металлические, шиферные, стеклянные и битумные, резиновые и пластиковые мембраны с гладкой поверхностью. Мембраны со встроенной поверхностью заполнителя или минеральных гранул не должны считаться гладкими. Асфальтовая черепица, деревянная черепица и тряски не должны считаться скользкими.

Коэффициент уклона теплой крыши , C с .

Для теплых крыш (C t ≤ 1,0, как определено в таблице E-3) с беспрепятственной скользкой поверхностью, которая позволяет снегу соскальзывать с карниза, коэффициент склона крыши C s должен быть определен с использованием пунктирной линии в Рис. E-2a, при условии, что для невентилируемых теплых крыш их тепловое сопротивление (R-значение) равно или превышает 30 футов 2 ч ◦F / Btu (5,3 ◦C м 2 / Вт) и для теплых вентилируемых кровель их R-значение равно или превышает 20 футов 2 ч ◦F / Btu (3.5 мкм ( / Вт). Наружный воздух должен иметь возможность свободно циркулировать под вентилируемой крышей от карниза до его гребня. Для теплых крыш, которые не удовлетворяют вышеупомянутым условиям, сплошная линия на рис. E-2a должна использоваться для определения коэффициента уклона крыши C s .

Коэффициент наклона холодной кровли , C с .

Холодные крыши — это крыши с C t > 1,0, как определено в Таблице E-3. Для холодных крыш с C t = 1,1 и беспрепятственной скользкой поверхностью, которая позволяет снегу соскальзывать с карниза, коэффициент наклона крыши Cs должен быть определен с использованием пунктирной линии на рис.E-2b. Для всех других холодных крыш с C t = 1,1 сплошная линия на рис. E-2b должна использоваться для определения коэффициента уклона крыши C s . Для холодных крыш с C t = 1,2 и беспрепятственной скользкой поверхностью, которая позволяет снегу соскальзывать с карниза, коэффициент уклона крыши C s должен быть определен с использованием пунктирной линии на рис. E-2c. Для всех других холодных кровель с C t = 1,2 сплошная линия на рис. E-2c должна использоваться для определения коэффициента уклона кровли C s .

Коэффициент наклона крыши для изогнутых крыш.

Участки изогнутых крыш, уклон которых превышает 70 °, должны считаться свободными от снеговой нагрузки (т. Е. C s = 0). Сбалансированные нагрузки должны определяться из диаграмм сбалансированных нагрузок на рис. E-3, а C с определяется по соответствующей кривой на рис. E-2.

Коэффициент наклона крыши для крыш с несколькими сложенными плитами, пилообразными и сводчатыми крышами .

Крыши с несколькими складными плитами, пилообразными или цилиндрическими сводами должны иметь C s = 1.0, без уменьшения снеговой нагрузки из-за уклона (т. Е. P s = p f ).

Ледяные плотины и сосульки вдоль карниза.

Два типа теплых крыш, которые сливают воду через свои карнизы, должны быть способны выдерживать равномерно распределенную нагрузку 2р f на всех выступающих участках: не вентилируемые и имеющие R-значение менее 30 футов 2 ч ◦ F / Btu (5,3 ◦C м 2 / Вт) и вентилируемые с R-значением менее 20 футов 2 ч ◦F / Btu (3.5 мкм ( / Вт). При применении этой равномерно распределенной нагрузки на крыше не должно быть никаких других нагрузок, кроме мертвых.

См. Символы и обозначения, используемые в данных по проектированию снеговых нагрузок для символьных данных.

Рисунок E-2

Рисунок E-3

Ссылка: Американское общество гражданского строительства / Строительный инженерный институт Стандарты

,
Критерии расчета снеговой нагрузки | Округ Клакамас

Минимальная снеговая нагрузка на крышу

Минимальная расчетная снеговая нагрузка на крышу для всех конструкций в штате Орегон составляет 20 фунтов на квадратный фут (psf). Это не может быть уменьшено для уклона или любого другого коэффициента преобразования, и может быть изменено только там, где это применимо, за счет дождя на снегу. (Кодекс структурной специализации штата Орегон (OSSC), раздел 1608.1)

Дождь на снегу доплата

К минимальной расчетной снеговой нагрузке на крышу будет добавлена ​​надбавка за дождь-снег на 5 фунтов / кв. Дюйм, если выполняется одно из следующих условий:

  • Все крыши с уклоном менее 4.76 градусов (1 на 12 шага)

    или

  • Крыши любого склона, которые ограничивают сток, т. Е. Любую крышу, где дренажная система затруднена парапетами или любыми другими физическими препятствиями, способными накапливать более 1 дюйма стоячей воды на любой части крыши, когда первичная или вторичная ( дренажи или сгребатели) средства дренажа заблокированы мусором, снегом или льдом. (Конструкции с непрерывным водосточным желобом в нижней точке карниза или сравнимой системой не рассматриваются как имеющие ограниченный сток.)

Анализ снеговой нагрузки для Орегона , Ассоциация инженеров-строителей Орегона

Наземная снеговая нагрузка

Чтобы найти снеговую нагрузку на грунт, используемую для определения проектной снеговой нагрузки для зданий и других сооружений, обратитесь к онлайн-инструменту поиска или онлайн-карте, опубликованной Ассоциацией инженеров-строителей Орегона (SEAO). Расчетная снеговая нагрузка на крышу может составлять не менее 20 фунтов на кв. Дюйм с учетом надбавки за дождь и снег.

Для получения дополнительной информации

Расчетные снеговые нагрузки для зданий и других сооружений определяются на основе стандарта Американского общества инженеров-строителей 7-16, Минимальные проектные нагрузки для зданий и других сооружений, глава 7.

На основании специального кодекса строительных конструкций штата Орегон в 2019 году

,Измельчитель снега

Montana

Наземный снежный искатель Монтаны расчетные нагрузки снега на конкретных станциях вокруг государства Монтана являются доступно в таблицах загрузки снега в загружаемой копии снега Отчет о загрузках выделен внизу этой страницы. Инструмент ниже обеспечивает снежный покров загрузить значения для любой широты и долготы в состоянии Монтана, и он предназначен для поиска снега в точках от станции и / или на другой высоте от станции.это значение является результатом интерполяции станции значения (нормализованные по высоте), которые умножаются на фактические высота в интересующем месте. Этот инструмент является предпочтительным способ определения снеговых нагрузок на землю относительно снеговой нагрузки контурные карты, содержащиеся в отчете ниже. Снеговая Нагрузка Finder также предоставляет информацию о снеговой нагрузке и высоте от три ближайших станции, окружающие точку интереса, так что Инженер может получить представление о локальной вариации снеговых нагрузок в область интересов.Методология, использованная для разработки этого инструмента, значения грунтового снега нагрузки для выбранных участков, а примеры решаемых проблем содержатся в документ, загружаемый в нижней части этой страницы. Это очень важно что пользователь этого снега Инструмент Load Finder понимает, как правильно интерпретировать результаты обеспечивает и использует правильные инженерные решения при их реализации. Это важно помните, что высота является критическим параметром при определении снеговых нагрузок на грунт в штате Монтана (снеговые нагрузки увеличиваются с высота).

После определения снеговой нагрузки на грунт для конкретного места Рекомендуется, чтобы инженер-проектировщик сверился с местным зданием чиновники (в области структуры) для минимальной земли или крыши значения снеговой нагрузки, которые будут использоваться для проектирования конструкций в этом месте. Следует также учитывать любые условия, которые могут влияние накопления снега на конкретном участке к «средней» максимальной снеговой нагрузке на землю, зарегистрированной для этого района инструмент.

Локальные и / или государственные требования к снеговым нагрузкам на землю или нагрузки на крышу, впоследствии рассчитанные по этим значениям, превосходят значения, предоставляемые этим инструментом Snow Load Finder.Обратите внимание, что государство Монтана требует, чтобы минимальная снеговая нагрузка на крышу составляла 30 фунтов / кв. Дюйм для проектирования.

Монтана земля снег снега Finder

Настоящий пересмотр руководства «Снеговые нагрузки для проектирования конструкций в Монтана (пересмотренная, 2004) «стало возможным благодаря поддержке гражданского Инженерный факультет в Университете штата Монтана и Монтана Секция Американского общества гражданских инженеров. Пожалуйста, отправьте взносы возместить стоимость этих усилий:
Гид по снеговым нагрузкам
с / о Департамент гражданского строительства
Кобл-Холл 205 — МГУ
Бозман, MT 59717 — 3900

Пожалуйста, сделайте чеки, подлежащие оплате в Государственный университет Монтаны (рекомендуется количество: $ 50,00).

Snow Loads for Structural Design MT Snowloads с картами (pdf файл) (файл 54 Мб)
тонн снега без карт (файл pdf) (файл 4 Мб) Исправленная карта снеговой нагрузки
5 (pdf файл) (файл 2 Мб)
Технические вопросы о заявке можно направлять по адресу:
Джерри Стивенс

Snow Loads for Structural Design

,
Опубликовано в категории: Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *