Kako izračunati snežno obremenitev na strešnem kalkulatorju. Izračun obremenitve snega in vetra. Odvisnost obremenitev od kota naklona strehe

V fazi izračuna špirovske konstrukcije, pri izbiri premaza in vgradnji vseh strešnih elementov upoštevajte podnebne značilnosti območja, kjer se nahaja stavba. To ne velja samo za industrijske objekte in stanovanjske zgradbe, ampak tudi za zasebne koče s poševnimi strehami. Glede na nepredvidljivost ruskih zim je pomembno izračun snežne obremenitve.

"Klobuk" na eni od streh v moskovski regiji, ki ustvarja snežno obremenitev

Zakaj so snežne obremenitve nevarne?

Atmosferske padavine, zlasti sneg, ki se nabira na strehi, močno pritiskajo nanjo. Kot se morda zdi, bolj na severu je hiša, večja je. To drži le delno. Dejstvo je, da zaradi pogostih temperaturnih sprememb iz pozitivne v negativno nastaja tudi led na strehi. Takšne grudice so veliko težje. poleg tega teža žledu je lahko do trikrat večja od teže običajnega snega! Preprosto je uganiti, da se lahko pod njegovim vplivom strešna konstrukcija deformira.

Posledice puščanja zaradi napačnega izračuna in vgradnje strehe

Poleg tega lahko velike količine snega in ledu poškodujejo žlebove in predstavljajo nevarnost za premoženje, zdravje in celo življenje ljudi. Posebej za to vključuje varnostni sistem strehe, ki prispeva k enakomernemu odtoku vode s strešne površine.

Zemljevid in formula za izračun snežne obremenitve

Če želite določiti vrednost snežne obremenitve, morate poznati 2 indikatorja: regijo Rusije, kjer se nahaja hiša (določeno iz spodnjega zemljevida) in kot naklona strehe.

Dodatek 5 k SNiPu 2.01.07-85. Kliknite na sliko za povečavo

S = Sg * µ

S- vrednost snežne obremenitve;

Sg- vrednost teže snežne odeje na 1m² vodoravne površine (določena glede na območje na karti po spodnji tabeli);

µ - koeficient obremenitve na površini strehe, odvisno od kota njenega nagiba.

• Če je kot naklona manjši od 25 °, potem je µ = 1;
• Če je kot naklona večji od 25 °, vendar manjši od 60 °, potem je µ = 0,7
• Če je kot naklona večji od 60 °, se izračun obremenitve ne izvede.

Izračun snežne obremenitve na strehi v moskovski regiji

Za primer vzemimo kočo v Troitsku z dvokapno streho, katere nagibni kot je 35 °.

• To je zasneženo območje |||. V tem primeru je Sg = 180 kgf / m².
• Ker je kot naklona v območju od 25 ° do 60 °, potem je µ = 0,7
• Dobljene vrednosti nadomestite s formulo S = Sg * µ
• S = 180 * 0,7 = 126 kgf / m2

Opomba da je ta vrednost približna. V primeru kompleksnih streh z veliko dolinami in pobočji, ki se nahajajo pod različnimi koti, je izračun težji. Obremenitev na različnih delih bo neenakomerno porazdeljena. To lahko povzroči puščanje in celo propad strukture. Da bi se temu izognili pri izračunu in gradnji upoštevajte vse nianse, od špirovskega sistema do vgradnje varnostnega sistema.

Tema snega v septembru ni zelo aktualna niti za nas - prebivalce Sibirije. Vendar ... "sani" bi morale biti že pripravljene, kljub temu, da se zaenkrat še naprej vozimo z "vozi". Na misel mi pridejo trenutki, ko po obilnem sneženju pozimi in preden se sneg topi spomladi ...

Lastnike različnih zgradb - od kopališč, lopov in rastlinjakov do ogromnih bazenov, stadionov, delavnic, skladišč - begata dve vprašanji, ki izhajata drug iz drugega: »Ali bo streha zdržala množico snega, ki se na njej nabira? Vrziti ta sneg s strehe ali ne?"

Snežna obremenitev strehe je resen problem in ne prenaša amaterskega pristopa. Poskušal bom čim krajše in čim bolj predstaviti informacije o snegu in pomagati pri reševanju zgornjih vprašanj.

Koliko tehta sneg?

Kdor je že moral z lopato odrivati ​​sneg, se dobro zaveda, da je sneg lahko zelo lahek in neverjetno težak.

Puhast rahli sneg, ki je zapadel v razmeroma zmrzljivem vremenu s temperaturo zraka okoli -10˚C, ima gostoto približno 100 kg / m3.

V pozni jeseni in zgodnji zimi je delež snega, ki leži na vodoravnih in rahlo nagnjenih površinah, običajno 160 ± 40 kg/m3.

V trenutkih dolgotrajnega odmrzovanja začne specifična teža snega občutno naraščati (sneg se "sede" kot spomladi), včasih doseže vrednosti 700 kg / m3. Zato je v toplejših predelih gostota snega vedno večja kot v hladnejših severnih predelih.

Do sredine zime se sneg strdi zaradi sonca, vetra in pritiska zgornjih plasti snežnih zametov na spodnje plasti. Specifična teža postane enaka 280 ± 70 kg / m3.

Do konca zime lahko pod vplivom močnejšega sonca in februarskih vetrov gostota snežne skorje postane enaka 400 ± 100 kg / m3, včasih doseže 600 kg / m3.

Spomladi, pred obilnim taljenjem, je lahko specifična teža "mokrega" snega 750 ± 100 kg / m3, približuje se gostoti ledu - 917 kg / m3.

Sneg, ki so ga zgrabili v kupe, metali iz kraja v kraj, podvoji svojo specifično težo.

Najverjetnejša povprečna statistična gostota "suhega" zbitega snega je v območju 200 ... 400 kg / m3.

Za prejemanje informacije o izdaji novih člankov in o možnosti prenosa delovnih datotek programov Prosim vas, da se naročite na objave v oknu na koncu članka ali v oknu na vrhu strani.

Vnesite svoj e-poštni naslov, kliknite na gumb "Prejmi obvestila o artiklih", potrdite naročnino v pismu, ki vam bo takoj prišlo na navedeno pošto !

Odstraniti sneg s streh ali ne?

Razumeti je treba preprosto stvar - masa snega, ki leži na strehi, v odsotnosti snežnih padavin ostane nespremenjena ne glede na gostoto !!! To pomeni, da dejstvo, da je sneg "postal težji", ni povečalo obremenitve strehe !!!

Nevarnost je, da lahko plast ohlapnega snega absorbira padavine kot goba. Potem se bo skupna masa vode v različnih oblikah, ki se nahaja na strehi, močno povečala - zlasti v odsotnosti odtoka, kar je zelo nevarno.

Za pravilen odgovor na vprašanje o odstranjevanju snega s strehe morate vedeti, za kakšno obremenitev je zasnovana in zgrajeno... Vedeti morate - kakšen je pritisk porazdeljene obremenitve - koliko kilogramov na kvadratni meter - streha res lahko drži pred začetkom nesprejemljivih deformacij konstrukcije.

Za objektiven odgovor na to vprašanje je treba pregledati streho, izdelati novo ali potrditi načrtovalno shemo, izvesti nov izračun ali vzeti rezultate starega načrta. Nato je treba eksperimentalno določiti gostoto snega - za to se vzorec izreže, njegova prostornina se stehta in izračuna, nato pa specifična teža.

Če bi na primer streha po izračunih morala vzdržati specifični pritisk 200 kg / m2, gostota snega, določena empirično, je 200 kg / m3, potem to pomeni, da snežni zameti ne smejo biti večji od 1 m globoko.

Če je na strehi snežna odeja z globino več kot 0,2 ... 0,3 m in velika verjetnost dežja, ki mu sledi mraz, je treba sprejeti ukrepe za odlaganje snega.

Standardna in izračunana snežna obremenitev.

pri projektiranju in gradnji objektov? Odgovor na to vprašanje je za strokovnjake predstavljen v SP 20.13330.2011 Obremenitve in udarci. Posodobljena izdaja SNiP 2.01.07-85 *. Ne bomo "jemali kruha" od gradbenih oblikovalcev in se poglobili v možnosti geometrijskih vrst površin, kotov pobočij, stopnje snežnih nanosov in drugih težav. Sestavili pa bomo splošen algoritem in napisali program, ki ga izvaja. Naučili se bomo, kako določiti standardni in načrtovalni snežni tlak na horizontalni projekciji pokritosti za predmete na katerem koli območju, ki nas zanima v Rusiji.

Spomnimo se nekaj "aksiomov". Če je na preprosti lopi ali dvokapni strehi, je kot naklona strehe nad 60˚ , potem se šteje, da na taki strehi ne more biti snega (μ =0) ... Ves se bo "skotalil dol". Če je kot naklona pokritosti manj kot 30˚ , potem se šteje, da ves sneg na takšni strehi leži v isti plasti kot na tleh (μ =1) ... Vsi drugi primeri so vmesne vrednosti, določene z linearno interpolacijo. Na primer pod kotom enako 45˚ le 50 % sneženih padavin bo ležalo na strehi (μ = 0,5).

Oblikovalci izračunajo mejna stanja, ki so razdeljena v dve skupini. Prehod preko mejnih stanj prve skupine je uničenje in izguba objekta. Prehod preko mejnih stanj druge skupine je presežek odklonov dovoljenih mej in posledično potreba po popravilu objekta, morda kapitala. V prvem primeru se pri izračunu uporabi izračunana snežna obremenitev, ki je enaka standardni obremenitvi, povečani za 40%. V drugem primeru je izračunana snežna obremenitev standardna snežna obremenitev.

Izračun snežne obremenitve v Excelu po SP 20.13330.2011.

Če na vašem računalniku nimate MS Excela, lahko uporabite brezplačno in zelo zmogljivo alternativo – program OOo Calc iz paketa Open Office.

Pred začetkom dela poiščite internet in prenesite SP 20.13330.2011 z vsemi aplikacijami.

Nekateri pomembni materiali iz SP 20.13330.2011 so v spisu, ki naročniki spletnega mesta lahko prenesete s povezave na samem koncu tega članka.

Vklopimo računalnik in v Excelu pričnemo z izračunom snežne obremenitve pločnika.

V celice s svetlo turkizno polnitvijo zapišemo začetne podatke, izbrane s SP 20.13330.2011. Rezultate preštejte v celicah s svetlo rumenim polnjenjem. V celice z bledo zelenim polnilom bomo umestili izvirne podatke, ki niso podvrženi spremembam.

V opombah za vse celice v stolpcu C postavite formule in povezave do odstavkov SP 20.13330.2011 !!!

1. Odpremo Dodatek G v SP 20.13330.2011 in uporabimo zemljevid "Zoniranje ozemlja Ruske federacije glede na težo snežne odeje" za območje, kjer je bila zgrajena (ali bo zgrajena) stavba, številka snežne regije. Na primer, za Moskvo, Sankt Peterburg in Omsk je to III snežna regija. Izberite ustrezno vrstico z zapisom III v polju s spustnim seznamom na vrhu

Več o tem, kako deluje funkcija INDEX v povezavi s kombiniranim poljem, si lahko preberete.

2. Odčitamo maso snežne odeje na 1 m2 vodoravne površine zemlje Sg v kg / m2 za izbrano površino

3. Sprejemamo v skladu s členom 10.5-10.9 SP 20.13330.2011 vrednost koeficienta, ki upošteva odnašanje snega s streh stavb zaradi vetra Ce

v celici D4: 1,0

Ce- napiši 1.0.

4. V skladu s točko 10.10 SP 20.13330.2011 dodelimo vrednost toplotnega koeficienta Ct

v celici D5: 1,0

Če ne razumete, kako dodeliti Ct- napiši 1.0.

5. V skladu s točko 10.4 Dodatka G SP 20.13330.2011 dodelimo vrednost koeficienta prehoda iz teže snežne odeje zemlje do snežne obremenitve na pokrovu μ

v celici D6: 1,0

Spomnimo se "aksiomov" iz prejšnjega razdelka članka. Ne spomnite se in ničesar ne razumete - napišite 1.0.

6. Standardno vrednost snežne obremenitve odčitamo na horizontalni projekciji pokritosti S0 v kg / m2 izračunano

v celici D7: = 0,7 * D3 * D4 * D5 * D6 =128

S0 = 0,7 * Ce * Ct *μ * Sg

7. V skladu s točko 10.12 SP 20.13330.2011 zapišemo vrednost faktorja zanesljivosti za snežno obremenitev γ f

v celici D8: 1,4

8. In končno odčitamo izračunano vrednost snežne obremenitve na vodoravni projekciji pokritosti S v kg / m2 izračunano

v celici D9: = D7 * D8 =180

S = γ f * S0

Tako za "preproste" zgradbe tretje snežne regije naμ = 1 je izračunana snežna obremenitev 180 kg / m2. To ustreza višini snežne odeje 0,90 ... 0,45 m z gostoto snega 200 ... 400 kg / m3. Zaključki, ki jih mora narediti vsak od nas!

SPOŠTOVANO avtorjevo delo prosim za prenos datoteke PO NAROČANJU na objave članka.

DRUGO lahko prenesete samo ... - brez gesel!

Veselim se vaših komentarjev, dragi bralci !!! Prosim strokovnjake - gradbenike "da ne udarijo močno." Članek ni bil napisan za strokovnjake, ampak za široko občinstvo.

Izračun snežne obremenitve po SP 20.13330.2016

Najprej je treba določiti, kakšna je standardna snežna obremenitev in kakšna je izračunana snežna obremenitev.

Nazivna obremenitev je največja obremenitev, ki ustreza normalnim obratovalnim pogojem, upoštevana pri izračunu za 2. mejno stanje (z deformacijo). Standardna obremenitev se upošteva pri izračunu upogibov nosilcev, pri izračunu odpiranja razpok v armiranem betonu. tramovi (če zahteva o vodotesnosti ne velja).

Projektna obremenitev je produkt standardne obremenitve in varnostnega faktorja obremenitve. Ta koeficient upošteva morebitno odstopanje regulacijske obremenitve v smeri povečanja ob neugodni kombinaciji okoliščin. Za snežno obremenitev je varnostni faktor obremenitve 1,4 (člen 10.12 SP 20.13330.2016) t.j. izračunana obremenitev je 40 % večja od standardne. Konstrukcijska obremenitev se upošteva pri izračunu 1. omejevalnega stanja (za trdnost). V programih za načrtovanje se praviloma upošteva konstrukcijska obremenitev.

Določitev projektne obremenitve

Projektna snežna obremenitev je določena s formulo 10.1 SP 20.13330.2016:

Teža snežne odeje Sg

Sg v formuli je normativno vrednost teže snežne odeje na 1 m² vodoravne površine zemlje, vzeto v skladu s tabelo 10.1 SP 20.13330.2016, odvisno od gradbenega območja

Snežna površina je določena s pomočjo zemljevida 1 Dodatka E (karta iz novega SP se razlikuje od prejšnjega, bodite previdni pri dodeljevanju snežnega območja).

Zemljevid visoke ločljivosti lahko prenesete na spletna stran Ministrstva za gradbeništvo.

Obstaja tudi interaktivni zemljevid, ki si ga lahko ogledate Ta povezava.

Snežna obremenitev na Sahalinu je določena v skladu z zemljevidom 1a SP 20.13330.2016

Na Sahalinu je skupno podjetje na nekaterih območjih podcenilo snežne obremenitve. Zlasti obstajajo območja, kjer snežna obremenitev doseže 1000 kg / m². Da bi ugotovili težo snežne odeje na otoku. Treba je preučiti Sahalin.

Kot lahko vidite, se nekatere snežne obremenitve razlikujejo od SP, primerjajte in vzemite največjo.

Tukaj je nekaj fotografij z otoka Sahalin, za tiste, ki ne verjamete, da lahko pride do takšnih snežnih obremenitev.

Poleg tega lahko podatke o snežni obremenitvi najdete v TSN (Teritorialni gradbeni predpisi).

Dogaja se, da so v teritorialnih normah zahteve za snežno obremenitev manjše kot v skupnem podjetju, vendar želim opozoriti na eno pomembno točko: TSN je svetovalne narave, skupno podjetje je obvezno, t.j. če je snežna obremenitev v TSN nižja kot v skupnem podjetju, je treba uporabiti podatke o skupnem podjetju. Na primer, obstaja TSN za obremenitve za ozemlje Krasnodar (TSN 20-302-2002), vsebuje zemljevid zoniranja teže snežne odeje. Del ozemlja Krasnodarskega ozemlja je označen kot 1. snežna regija, medtem ko je v SNiP 2. snežna regija (tj. obremenitev SP je večja). Če gradite kočo ali drug objekt, ki ni predmet strokovnega znanja, lahko po dogovoru s stranko zmanjšate snežno obremenitev na teh območjih na 1. Če pa je predmet pregledan, je treba snežno obremenitev vzeti glede na skupno podjetje, če v TSN ni višja.

Seveda Krima ni bilo mogoče zamuditi, zdaj je na voljo tudi Zemljevid snežnih regij za Krim. Za določitev snežne regije za Republiko Krim glejte zemljevid 1b SP 20.13330.2016

Koeficient μ

μ je koeficient prehoda iz teže snežne odeje zemlje v snežno obremenitev pokrova, izračunan v skladu z Dodatkom B SP 20.13330.2016. Ta koeficient odraža obliko strehe. Vmesne vrednosti koeficienta μ se določijo z linearno interpolacijo.

Za ravno streho je ta koeficient enak eni. Na mestih izboklin (strešne luči, parapeti, oporniki na steno) nastanejo snežne vreče, kar se odraža v koeficientu μ, vendar je to tema za ločen članek.

Za dvokapno streho je koeficient μ odvisen od višine naklona:

1) pri kotu naklona do 30 ° je koeficient μ enak eni (po SNiP 2.01.07-85 * do 25 °, po SP 20.13330.2011 do 30 ° je bolje vzemite do 30 ° μ = 1, ker bo to v rezervi);

2) pri kotu naklona strehe od 20 ° do 30 ° je koeficient μ 0,75 za eno stran pobočja in 1,25 za drugo;

3) s kotom naklona strehe od 10 ° do 30 ° in prisotnostjo prezračevalnih naprav vzdolž grebena kritine se koeficient μ vzame po naslednji shemi:

4) pri kotu naklona strehe v območju od 10 ° do 30 ° se upoštevajo glede na več možnosti, ki so navedene zgoraj, vključno z μ = 1, in vzamemo najslabši primer;

5) pri kotu nad 60 ° se šteje, da je koeficient μ enak nič, t.j. snežna obremenitev ne deluje na streho s prevelikim kotom naklona;

6) vmesne vrednosti je treba določiti z linearno interpolacijo, t.j. za kot 45 ° bo koeficient μ 0,5 (30 ° = 1,60 ° = 0).

Še posebej je vredno biti pozoren na koeficient μ pri izračunu snežne obremenitve na stopničasti strehi. Blizu stene se oblikuje snežna vreča, iz zgornjega pobočja pa se sneg odlaga na spodnjo, pri čemer je lahko μ celo enako 6.

Tudi pri tekih je potrebno dodatno povečati obremenitev za 10% (člen 10.4 SP 20.13330.2016), ne pozabite na to.

Preostalih možnosti tukaj ne bom opisoval, glejte si jih v Dodatku B SP 22.13330.2016, nekatere pa bomo obravnavali pozneje.

Ce koeficient

To je koeficient, ki upošteva odnašanje snega s premazov stavb pod pritiskom vetra (Ce), vzet v skladu s členi 10.5-10.9 SP 20.13330.2016.

Za premaze, zaščitene pred neposredno izpostavljenostjo vetru, vključno z višjimi zgradbami, kot tudi za urbano zasnovo Ce = 1,0 (člen 10.6 SP 20.13330.2016).

Ce koeficient ob upoštevanju odnašanja snega s streh stavb pod vetrovnim pritiskom za območja tipa A in B se upošteva za ravne (z naklonom do 12% ali 6°) strehe z enim razponom oz. večrazponske stavbe brez strešnih oken ali drugih štrlečih delov strehe, če se stavba gradi na območjih s povprečno hitrostjo vetra za tri najhladnejše mesece več kot 2 m/s po formuli 10.2 SP 20.13330.2016

k - koeficient, ki upošteva spremembo tlaka vetra vzdolž višine, vzet v skladu s tabelo 11.2 SP 20.13330.2016 za terenske vrste A ali B;

lc = (2b-b² / l) - tipična velikost pokritosti, vzeta največ 100 m;

b je najmanjša velikost pokritosti;

l je največja velikost pokritosti.

Koeficient k se določi v skladu s tabelo 11.2 SP 20.13330.2016 glede na vrsto terena:

A - odprte obale morij, jezer in rezervoarjev, puščav, step, gozdnih step, tundre;

B - urbana območja, gozdovi in ​​druga območja, enakomerno pokrita z ovirami, višjimi od 10 m;

C - urbana območja z zgradbami, višjimi od 25 m (za urbana območja Ce = 1,0).

Šteje se, da se objekt nahaja na območju te vrste, če je to območje ohranjeno od privetrne strani na razdalji 30 h (h je višina stavbe) - pri višini stavbe do 60 m in 2 km - na višji višini.

z v tej tabeli je višina stavbe do nivoja obravnavane strehe.

Za premaze z naklonom od 12 do 20 % (od 6 ° do 11 °) enorazponskih in večrazponskih zgradb brez luči, zasnovanih na tleh tipa A in B, Ce = 0,85 (člen 10.7 SP 20.13330.2016).

Zmanjšanje obremenitve ob upoštevanju snežnih nanosov ni predvideno (člen 10.9 SP 20.13330.2016):

1) za premaze stavb na območjih s povprečno mesečno temperaturo zraka v januarju nad minus 5 ° C (glej tabelo 5.1 SP 131.13330);

2) na območjih premazov, ki mejijo na ovire (stene, parapeti itd.), ki ovirajo snežni nanos (glej diagrame B8-B11 Dodatka B SP 20.13330.2016);

3) kot že omenjeno za urbani razvoj Ce = 1,0.

Mislim, da je treba upoštevati tudi razvoj ozemlja v prihodnosti. če je poleg vaše stavbe zgrajena višja, se bo snežni nanos zmanjšal. Priporočam uporabo Ce koeficienta, ki je enak ena, ker ni dejstvo, da čez čas stavbe ne bo pokrila višja.

Ct koeficient

Za neizolirane premaze delavnic s povečanim sproščanjem toplote pri naklonih nad 3 % je koeficient Ct = 0,8.

Literatura

Interaktivni zemljevid, ki si ga lahko ogledate Ta povezava.

Članek o snežnih obremenitvah na približno. Sahalin ()

Objavljeno v Označeno,

Ali želite hitro izračunati sistem špirovcev, brez študija teorije in z verodostojno Rezultati? Izkoristite spletni kalkulator na strani!

Si predstavljate osebo brez kosti? Enako je poševna streha brez špirovskega sistema bolj podobna zgradbi iz pravljice o treh prašičih, ki jih bodo elementi zlahka odnesli. Močan in zanesljiv sistem špirovcev je ključ do vzdržljivosti strešne konstrukcije. Za kakovostno načrtovanje špirovskega sistema je treba upoštevati in predvideti glavne dejavnike, ki vplivajo na trdnost konstrukcije.

Upoštevajte vse zavoje strehe, korekcijske faktorje za neenakomerno porazdelitev snega po površini, snežni nanos zaradi vetra, naklon pobočij, vse aerodinamične koeficiente, udarne sile na konstrukcijske elemente strehe in tako naprej - izračunajte vse to čim bližje realnemu stanju, pa tudi upoštevati vse obremenitve in spretno sestavljanje njihovih kombinacij ni lahka naloga.

Če želite temeljito razumeti, je na koncu članka podan seznam uporabne literature. Seveda se potek trdnosti materialov za popolno razumevanje načel in brezhiben izračun špirovskega sistema ne more prilegati v en članek, zato bomo podali glavne točke za poenostavljeno različicoizračun.

Razvrstitev obremenitev

Obremenitve na špirovskem sistemu so razvrščene na:

1) Glavni:

• stalne obremenitve: teža samih nosilnih konstrukcij in strehe,
• dolgotrajne obremenitve- snežne in temperaturne obremenitve z zmanjšano konstrukcijsko vrednostjo (uporablja se, kadar je treba upoštevati učinek trajanja obremenitev, pri preskušanju vzdržljivosti),
• spremenljiv kratkoročni vpliv- vpliv snega in temperature na celotno izračunano vrednost.

2) Dodatni- pritisk vetra, teža gradbenikov, obremenitve z ledom.

3) Višja sila- eksplozije, potresna aktivnost, požar, nesreče.

Za izračun špirovskega sistema je običajno izračunati končne obremenitve, tako da se nato na podlagi izračunanih vrednosti določijo parametri elementov špirovskega sistema, ki lahko prenesejo te obremenitve.

Izveden je izračun špirovskega sistema poševnih streh z dvema mejnima stanjema:

a) Meja, pri kateri pride do okvare konstrukcije. Največja možna obremenitev na trdnost špirovske konstrukcije mora biti manjša od največje dovoljene.

b) Mejno stanje, pri katerem se pojavijo upogibi in deformacije. Posledično upogib sistema pod obremenitvijo mora biti manjši od največjega možnega.

Za lažji izračun se uporablja samo prva metoda.

Izračun snežne obremenitve na strehi

Šteti snežna obremenitev uporabite naslednjo formulo: Ms = Q x Ks x Kc

Q- teža snežne odeje, ki pokriva 1m2 ravne vodoravne strešne površine. Odvisno od ozemlja in je določeno z zemljevidom na sliki št. X za drugo omejevalno stanje - izračun za upogibanje (ko se hiša nahaja na stičišču dveh con, je izbrana snežna obremenitev z veliko vrednostjo).

Za izračun trdnosti za prvo vrsto je vrednost obremenitve izbrana glede na območje prebivališča na zemljevidu (prva številka v določenem ulomku je števec) ali vzeta iz tabele št. 1:

Prva vrednost v tabeli je merjena v kPa, v oklepajih je zahtevana pretvorjena vrednost v kg / m2.

Ks- korekcijski faktor za kot naklona strehe.

• Za strehe s strmimi pobočji s kotom več kot 60 stopinj se snežne obremenitve ne upoštevajo, Ks = 0 (sneg se ne kopiči na strmo nagnjenih strehah).
• Za strehe s kotom od 25 do 60 se koeficient vzame kot 0,7.
• Za ostalo je 1.

Kot naklona strehe je mogoče določiti spletni kalkulator strehe ustrezne vrste.

Kc- koeficient vetrnega odnašanja snega s streh. Ob predpostavki, da je ravna streha s kotom naklona 7-12 stopinj na območjih na zemljevidu s hitrostjo vetra 4 m / s, se vzame Kc = 0,85. Zemljevid prikazuje zoniranje glede na hitrost vetra.

Stopnja odmika Kc se ne upošteva na območjih z januarskimi temperaturami, toplejšimi od -5 stopinj, saj se na strehi oblikuje ledena skorja in sneg se ne odpihne. Koeficient se tudi ne upošteva v primeru, da objekt zapira pred vetrom višji sosednji objekt.

Sneg pada neenakomerno. Pogosto na zavetrni strani nastane tako imenovana snežna vreča, predvsem na spojih, prelomih (dolina). Zato, če želite trdno streho, naj bo naklon špirovcev na tem mestu čim manjši, prav tako pazljivo upoštevajte priporočila proizvajalcev strešnega materiala – sneg lahko odlomi previs, če je napačne velikosti.

Spomnimo vas, da vam je zgornji izračun predstavljen v poenostavljeni obliki. Za bolj zanesljiv izračun vam svetujemo, da rezultat pomnožite z varnostnim faktorjem obremenitve (za snežno obremenitev = 1,4).

Izračun obremenitve vetra na špirovskem sistemu

Ugotovili smo pritisk snega, zdaj pa preidimo na izračun učinka vetra.

Ne glede na kot naklona veter močno vpliva na streho: skuša strmo streho odvreči, bolj ravna streha pa se dvigne z zavetrne strani.

Za izračun obremenitve vetra se upošteva njegova horizontalna smer, medtem ko piha dvosmerno: na fasadi in na strešnem pobočju. V prvem primeru je tok razdeljen na več - del se spušča do temeljev, del toka vzdolž tangente od spodaj navpično pritiska na previs strehe in ga poskuša dvigniti.

V drugem primeru, ki deluje na pobočja strehe, veter pritisne pravokotno na pobočje strehe in ga pritisne; tangencialno z zavetrne strani nastane tudi vrtinec, ki se zaradi razlike v tlaku vetra z obeh strani upogne okoli grebena in že z zavetrne strani preide v dvigalo.

Za izračun povprečja obremenitev vetra uporabite formulo

Mv = Wo x Kv x Kc x faktor trdnosti,

kje Wo- tlačna obremenitev vetra, določena iz zemljevida

Kv- koeficient korekcije tlaka vetra, odvisno od višine objekta in terena.

Kc- aerodinamični koeficient, odvisen od geometrije strešne konstrukcije in smeri vetra. Vrednosti so negativne za zavetrno stran, pozitivne za zavetrno stran.

Tabela aerodinamičnih koeficientov glede na naklon strehe in razmerje med višino stavbe in dolžino (za dvokapno streho)

Za poševno streho vzemite koeficient iz tabele za Ce1.

Za poenostavitev izračuna je lažje vzeti največjo vrednost C, ki je enaka 0,8.

Izračun lastne teže, strešna pogača

Za izračun konstantne obremenitve morate izračunati težo strehe (strešna pita - glejte sliko X spodaj) na 1 m2, nastalo težo je treba pomnožiti s korekcijskim faktorjem 1,1 - sistem špirovcev mora vzdržati takšno obremenitev skozi celotno življenjsko dobo.

Teža strehe je sestavljena iz:

1. prostornina lesa (m3), uporabljenega za oblogo, se pomnoži z gostoto drevesa (500 kg / m3)
2. teža špirovskega sistema
3. teža 1m2 strešnega materiala
4. teža 1m2 teže izolacije
5. teža 1m2 zaključnega materiala
6. teža 1m2 hidroizolacije.

Vse te parametre je mogoče enostavno pridobiti tako, da razjasnite te podatke od prodajalca, ali pa si oglejte glavne značilnosti na etiketi: m3, m2, gostota, debelina, - izvedite preproste aritmetične operacije.

Primer: za izolacijo z gostoto 35 kg / m3, pakirano v zvitku debeline 10 cm ali 0,1 m, dolžine 10 m in širine 1,2 m, teža 1 m2 bo enako (0,1 x 1,2 x 10) x 35 / (0,1 x 1,2) = 3,5 kg / m2. Teža drugih materialov se lahko izračuna po istem principu, le ne pozabite pretvoriti centimetrov v metre.

Pogosto obremenitev strehe na 1 m2 ne presega 50 kg, zato se v izračunih ta vrednost pomnoži z 1,1, t.j. uporabite 55 kg / m2, ki se vzame v rezervo.

Več podatkov lahko vzamete iz spodnje tabele:

	10 - 15 kg / m²
Keramični strešniki	35 - 50 kg / m²
Cementno-peščene ploščice	40 - 50 kg / m²
Bitumenske skodle	8 - 12 kg / m²
Kovinska ploščica
Valovita plošča
Groba teža krova	18 - 20 kg / m²
Teža zaboja	8 - 12 kg / m²
Teža strešnega sistema	15 - 20 kg / m²

Zbiramo tovore

Po poenostavljeni različici je zdaj treba sešteti vse zgoraj najdene obremenitve s preprostim seštevanjem, dobimo končno obremenitev v kilogramih na 1 m2 strehe.

Izračun špirovskega sistema

Po zbiranju glavnih obremenitev lahko že določite glavne parametre špirovcev.

pade na vsako špirovsko nogo posebej, prevedemo kg / m2 v kg / m.

Izračunamo po formuli: N = naklon špirovcev x Q, kje

N - enakomerna obremenitev špirovske noge, kg / m
korak špirovcev - razdalja med špirovci, m
Q - skupna obremenitev strehe, izračunana zgoraj, kg / m²

Iz formule je razvidno, da lahko s spreminjanjem razdalje med špirovci prilagodite enakomerno obremenitev vsake špirovske noge. Običajno je naklon špirovcev v območju od 0,6 do 1,2 m. Za streho z izolacijo se je pri izbiri naklona smiselno osredotočiti na parametre izolacijskega lista.

Na splošno je pri določanju koraka namestitve špirovcev bolje izhajati iz ekonomskih premislekov: izračunati vse možnosti za lokacijo špirovcev in izbrati najcenejšo in najbolj optimalno glede na količinsko porabo materialov za konstrukcijo špirovcev. .

• Izračun preseka in debeline špirovske noge

Pri gradnji zasebnih hiš in koč jih pri izbiri preseka in debeline špirovcev vodi spodnja tabela (prerez špirovcev je naveden v mm). Tabela prikazuje povprečne vrednosti za ozemlje Rusije, upošteva pa tudi velikosti gradbenih materialov na trgu. Na splošno je ta tabela dovolj, da ugotovite, kateri odsek morate kupiti les.

Vendar pa ne smemo pozabiti, da so dimenzije špirovske noge odvisne od zasnove špirovskega sistema, kakovosti uporabljenega materiala, stalnih in spremenljivih obremenitev strehe.

V praksi se pri gradnji zasebne stanovanjske hiše za špirovce najpogosteje uporabljajo plošče s presekom 50x150 mm (debelina x širina).

Samoizračun prečnega prereza špirovcev

Kot je navedeno zgoraj, se špirovci izračunajo na podlagi največje obremenitve in upogiba. V prvem primeru se upošteva največji upogibni moment, v drugem pa se prerez špirovske noge preveri za stabilnost upogiba na najdaljšem delu razpona. Formule so precej zapletene, zato smo izbrali za vas poenostavljena različica.

Debelina (ali višina) preseka se izračuna po formuli:

a) Če je strešni vogal< 30°, стропила рассматриваются как изгибаемые

V ≥ 8,6 x Lm x √ (N / (B x Rben))

b) Če je naklon strehe> 30°, se špirovci upognejo

V ≥ 9,5 x Lm x √ (N / (B x Rben))

Legenda:

V, cm- višina špirovcev
lm, m- delovno območje najdaljše špirovske noge
N, kg / m- porazdeljena obremenitev na špirovsko nogo
B, cm- širina špirovcev
Rben, kg/cm²- odpornost lesa na upogibanje

Za bor in smreko Rben odvisno od vrste lesa je:

Pomembno je preveriti, ali deformacija presega dovoljeno vrednost.

Količina upogiba špirovcev mora biti manjša L / 200- dolžina preverjenega največjega razpona med nosilci v centimetrih, deljena z 200.

Ta pogoj je resničen, če je izpolnjena naslednja neenakost:

3,125 xNx(Lm)³ / (BxH³) ≤ 1

N (kg / m) - porazdeljena obremenitev na linearni meter špirovske noge
Lm (m) - največja dolžina špirovske noge
B (cm) - širina odseka
H (cm) - višina preseka

Če je vrednost več kot ena, je treba povečati parametre špirovcev B oz H.

Uporabljeni viri:

1. SNiP 2.01.07-85 Obremenitve in udarci z zadnjimi spremembami 2008.
2. SNiP II-26-76 "Strehe"
3. SNiP II-25-80 "Lesene konstrukcije"
4. SNiP 3.04.01-87 "Izolacijski in zaključni premazi"
5. A.A. Saveliev "Strešni sistemi" 2000
6. K-G. Götz, Dieter Hoor, Karl Möhler, Julius Natterer "Atlas lesenih konstrukcij"

Boste sami načrtovali in zgradili hišo? Potem ne morete brez postopka zbiranja obremenitev na strehi (ali z drugimi besedami, na nosilnih konstrukcijah strehe). Konec koncev, samo če poznate obremenitve, ki bodo delovale na strehi, lahko določite najmanjšo debelino armiranobetonske plošče, izračunate korak in prerez lesenih ali kovinskih špirovcev ter letve.

Ta dogodek ureja SNiP 2.01.07-85 * (SP 20.13330.2011) "Posodobljena izdaja".

Zbiranje bremen na strehi poteka v naslednjem vrstnem redu:

1. Določanje lastne teže strešnih konstrukcij.

To na primer za leseno streho vključuje težo premaza (kovinske ploščice, valovite plošče, ondulin itd.), Težo letvic in špirovcev ter maso toplotnoizolacijskega materiala, če je toplo zagotovljeno je podstrešje ali podstrešje.

Za določitev teže materialov morate poznati njihovo gostoto, ki jo lahko najdete.

2. Določitev snežne (začasne) obremenitve.

Rusija se nahaja na takšnih zemljepisnih širinah, kjer pozimi neizogibno zapade sneg. In ta sneg je treba upoštevati pri oblikovanju strehe, razen če seveda želite v svoji dnevni sobi narediti snežake in spati na svežem zraku.

Standardno vrednost snežne obremenitve lahko določimo s formulo 10.1:

S 0 = 0,7 s c t μS g,

kjer je: с в - redukcijski koeficient, ki upošteva snežni nanos s strehe pod vplivom vetra ali drugih dejavnikov; sprejet je v skladu s klavzulami 10.5-10.9. V zasebni gradnji je običajno enak 1, saj je naklon strehe hiše najpogosteje večji od 20%. (Na primer, če je projekcija strehe 5 m, njena višina pa 3 m, bo naklon 3/5 * 100 = 60%. V primeru, da imate na primer poševno streho z naklonom od 12 do 20 %, nato z b = 0,85.

c t je toplotni koeficient, ki upošteva možnost taljenja snega zaradi odvečne toplote, ki se sprošča skozi neizolirano streho. Sprejeto je v skladu s točko 10.10. V zasebni gradnji je enak 1, saj praktično ni osebe, ki bi postavila baterije na neizolirano podstrešje.

μ je koeficient, sprejet v skladu z odstavkom 10.4 in Dodatkom D, odvisno od vrste in kota naklona strehe. Omogoča vam prehod od teže talne snežne odeje do snežne obremenitve pokrova. Na primer, za naslednje kote naklona poševne in dvokapne strehe ima koeficient μ vrednosti:

- α≤30 ° → μ = 1;

- α≤45 ° → μ = 0,5;

- α≤60 ° → μ = 0.

Preostale vrednosti se določijo z interpolacijo.

Opomba: koeficient μ je lahko manjši od 1 le, če na strehi ni konstrukcij, ki zadržujejo sneg.

S g - teža snega na 1 m2 vodoravne površine; se vzame glede na snežno regijo Ruske federacije (Dodatek G in podatki v tabeli 10.1). Na primer, mesto Nižni Novgorod se nahaja v snežni regiji IV, zato je S g = 240 kg / m2.

3. Določanje obremenitve vetra.

Izračun standardne vrednosti vetrne obremenitve se izvede v skladu s točko 11.1. Tukaj ne bom opisoval teorije, saj je celoten postopek opisan v SNiP.

Opomba: Spodaj boste našli 2 primera, kjer je ta postopek podrobno opisan.

4. Določitev obratovalne (začasne) obremenitve.

V primeru, da želite streho uporabiti kot počivališče, boste morali upoštevati obremenitev, ki je enaka 150 kg / m2 (v skladu s tabelo 8.3 in vrstico 9).

Ta obremenitev se upošteva brez snežne obremenitve, t.j. pri izračunu se upošteva eno ali drugo. Zato je z vidika prihranka časa pri izračunu priporočljivo uporabiti veliko (najpogosteje je sneg).

5. Prehod s standardne na projektno obremenitev.

Ta prehod se izvede z uporabo varnostnih faktorjev. Za obremenitve snega in vetra je 1,4. Zato je za prehod na primer s standardne snežne obremenitve na izračunano potrebno S 0 pomnožiti z 1,4.

Kar zadeva lastne obremenitve strešne konstrukcije in njene kritine, je tu varnostni faktor vzet v skladu s tabelo 7.1 in točko 8.2.2.

Torej se v skladu s to klavzulo vzame faktor zanesljivosti za začasno porazdeljene obremenitve:

1,3 - s standardno obremenitvijo manj kot 200 kg / m2;

1,2 - s standardno obremenitvijo 200 kg / m2 ali več.

6. Seštevanje.

Zadnja faza je seštevanje vseh standardnih in izračunanih vrednosti za vse obremenitve, da bi dobili splošne, ki bodo uporabljene pri izračunih.

Opomba:če domnevate, da se bo nekdo povzpel na zasneženo streho, potem lahko k navedenim obremenitvam zaradi zanesljivosti dodate živo obremenitev osebe. Na primer, lahko je enak 70 kg / m2.

Da bi ugotovili obremenitev špirovcev ali je potrebno pretvoriti kg / m2 v kg / m. To se naredi tako, da se izračunana vrednost standardne ali projektne obremenitve na polovico razpona pomnoži na vsaki strani. Podobno se zbira obremenitev na ploščah plašča.

Na primer, špirovci so v korakih 500 mm, pragovi pa v korakih 300 mm. Skupna konstrukcijska obremenitev strehe je 200 kg / m2. Potem bo obremenitev špirovcev 200 * (0,25 + 0,25) = 100 kg / m, na ploščah za oplaščenje pa 200 * (0,15 + 0,15) = 60 kg / m (glej sliko).

Zdaj, zaradi jasnosti, razmislite o dveh primerih zbiranja obremenitev strehe.

Primer 1. Zbiranje obremenitev na monolitni monolitni armiranobetonski strehi.

Začetni podatki.

Gradbeno območje - Nižni Novgorod.

Strešna konstrukcija je enokapna.

Kot naklona strehe je 3,43 ° ali 6% (0,3 m - višina strehe; 5 m - dolžina pobočja).

Dimenzije hiše so 10x9 m.

Višina hiše je 8 m.

Vrsta terena - vikend naselje.

Sestava strehe:

1. Monolitna armiranobetonska plošča - 100 mm.

2. Cementno-peščeni estrih - 30 mm.

3. Parna zapora.

4. Izolacija - 100 mm.

5. Spodnji sloj hidroizolacijske preproge.

6. Zgornji sloj navarjene hidroizolacijske preproge.

Zbiranje tovorov.

Vrsta obremenitve	Norm.	koef.	Izračun
Stalne obremenitve: Monolitna armiranobetonska plošča (ρ = 2500 kg / m3) debeline 100 mm Cementno-peščeni estrih (ρ = 1800 kg / m3) debeline 30 mm Ekspandirani polistiren (ρ = 35 kg / m3) debeline 100 mm Začasne obremenitve:	250 kg / m2 3,5 kg / m2		275 kg / m2 70,2 kg / m2 4,6 kg / m2
SKUPAJ	489,1 kg / m2		604 kg / m2

S 0 = 0,7 s t s v μS g = 0,7 1 1 1 1 240 = 168 kg / m2.

kjer je: s t = 1, saj je naša streha izolirana, zato se skozi njo ne oddaja taka količina toplote, ki bi lahko povzročila taljenje snega na strehi; toplotni koeficient se vzame v skladu s točko 10.10.

z in = 1; koeficient snežnega odnašanja se vzame v skladu s točko 10.9.

μ = 1, saj je streha nagnjena z naklonom, manjšim od 30 °; se vzame v skladu s shemo G1 Dodatka D,

Sg = 240 kg / m2; je sprejet v skladu s točko 10.2 in tabelo 10.1, saj Nižnji Novgorod spada v IV snežno regijo.

W = W m + W p = 13,6 kg / m2.

W m = W 0 k (z in) c = 23 · 0,59 · 1 = 13,6 kg / m2.

kjer je: W 0 = 23 kg / m2, saj Nižnji Novgorod spada v območje vetra I; standardna vrednost tlaka vetra se vzame v skladu z odstavkom 11.1.4, preglednico 11.1 in Dodatkom G

k (z in) = k 10 (z in / 10) 2α = 0,59, saj je pogoj iz točke 11.1.5 h≤d → z in = h = 8 m in vrsta gradbišča B; koeficienti so vzeti v skladu s klavzulo 11.1.6, tabela 11.3, koeficient k (z in) pa je mogoče določiti z interpolacijo po tabeli 11.2.

c = 1, ker ima izračunana streha majhno površino in se nahaja pod kotom proti obzorju, ta koeficient zanemarimo; se sprejme v skladu s točko 11.1.7 in dodatkom D.

Primer 2. Zbiranje bremen na dvokapni leseni strehi (zbiranje bremen na špirovcih in letvicah).

Začetni podatki.

Gradbeno območje - Jekaterinburg.

Strešna konstrukcija je dvokapni špirovec z zabojom za kovinske ploščice.

Kot naklona strehe - 45 ° ali 100% (5 m - višina strehe, 5 m - dolžina projekcije enega pobočja).

Dimenzije hiše so 8x6 m.

Širina strehe - 11 m.

Višina hiše je 10 m.

Vrsta terena - polje.

Naklon špirovcev je 600 mm.

Korak letve je 200 mm.

Na strehi ni konstrukcij, ki bi zadrževale sneg.

Sestava strehe:

1. Obloga iz desk (bor) - 12x100 mm.

2. Parna zapora.

3. Špirovci (bor) - 50x150 mm.

4. Izolacija (mineralna plošča) - 150 mm.

5. Hidroizolacija.

6. Letev (bor) - 25x100 mm

7. Kovinske ploščice - 0,5 mm.

Zbiranje tovorov.

Določimo obremenitve, ki delujejo na 1 m2 tovornega prostora (kg / m2) strehe.

Vrsta obremenitve	Norm.	koef.	Izračun
Stalne obremenitve: Obloga iz desk (bor ρ = 520 kg / m3) špirovci (bor ρ = 520 kg / m3) Izolacija (mineralna plošča ρ = 25 kg/m3) Letev (bor ρ = 520 kg / m3) Kovinska ploščica (ρ = 7850 kg / m3) Opomba: teža parne zapore in hidroizolacije se zaradi majhne teže ne upošteva. Začasne obremenitve:
SKUPAJ	112,4 kg / m2		152,4 kg / m2

Teža špirovcev:

M st = 1 · 0,05 · 0,15 · 520 = 3,9 kg - teža špirovcev na 1 m2 površine strehe, saj v povezavi s korakom 600 mm vstopi le en špirovec.

Teža zaboja:

M st = 1 · 0,025 · 0,1 · 520 · 1 / 0,2 = 6,5 kg - teža letve na 1 m2 površine strehe, saj je naklon letve 200 mm (5 desk pade).

Določanje standardne snežne obremenitve:

S 0 = 0,7 s t s v μS g = 0,7 1 1 0,625 180 = 78,75 kg / m2.

kjer je: s t = 1; ker se toplota ne sprošča skozi streho, klavzula 10.10.

z in = 1; klavzula 10.9.

μ = 1,25 · 0,5 = 0,625, saj je streha dvokapna s kotom naklona proti obzorju od 30º do 60º (možnost 2); se vzame v skladu s shemo G1 Dodatka D,

Sg = 180 kg / m2; saj Jekaterinburg spada v III snežno regijo (oddelek 10.2 in tabela 10.1).

Določitev normativne obremenitve vetra:

Š = Š m + Š p = 14,95 kg / m2.

kjer je: W p = 0, saj je objekt nizke višine.

W m = W 0 k (z in) c = 23 0,65 1 = 14,95 kg / m2.

kjer je: W 0 = 23 kg / m2, saj Jekaterinburg spada v območje vetra I; v skladu s točko 11.1.4, tabelo 11.1 in dodatkom G.

k (z in) = 0,65, saj je pogoj iz točke 11.1.5 izpolnjen h≤d (h = 10 m - višina hiše, d = 11 m - širina strehe) → z in = h = 10 m in vrsto gradbenega območja A (odprto območje); koeficient se sprejme v skladu s tabelo 11.2.

Določitev standardne in projektne obremenitve za en špirovec:

q norma = 112,4 kg / m2 (0,3 m + 0,3 m) = 67,44 kg / m.

q izračunano = 152,4 kg / m2 (0,3 m + 0,3 m) = 91,44 kg / m.

Določitev standardne in projektne obremenitve ene letve:

q norma = 112,4 kg / m2 (0,1 m + 0,1 m) = 22,48 kg / m.

q izračunano = 152,4 kg / m2 (0,1 m + 0,1 m) = 30,48 kg / m.