Посмотрите на красивые идеи , реализованные в Альпром

При проектировании стропильной системы и кровли мансарды, зачастую встает вопрос о массе получающейся конструкции, и, соответственно, ее нагрузки. Расчет нагрузки кровли на стропильную систему, очень важный параметр, который не стоит упускать из виду. Ниже представлен онлайн калькулятор для выполнения расчета массы и нагрузки кровли, который выдает сразу три результата — постоянную, временную и общую нагрузку в кг/м2.

Природные явления, влияющие на снеговую нагрузку

Многие негативные воздействия на крышу наблюдаются при резкой смене погодных условий во время зимы. Например, образование льда, оттаивание, обильный снегопад, сход снега, образование сосулек большой массы и их обрушение, поломка водосточной системы. Все это ведет не только к нарушению комфорта проживания, но и несет угрозу для жизни людей.

При расчете нагрузки осадков на крышу во время зимнего сезона необходимо учесть те процессы, которые соответствуют этому периоду в вашем регионе. Любая зима может характеризоваться следующим:

Значения веса снегового покрова в разных районах РФ.

  1. Особенности ветров и перепад температуры. До 5 процентов массы выпавшего снега в течение дня и ночи уходит с крыши естественным образом. Он просто сползает, покрывается настом при потеплении, усилении ветра сдувается с поверхности кровли.
  2. Нагрузка, превышающая расчетную. Может возникать при резком перепаде температуры в сторону тепла и наступающим затем морозом. Гидроизоляция, теплоизоляция, стропильная конструкция в таких случаях могут подвергнуться деформации.
  3. Сложная крыша, имеющая впадины и различные скосы, препятствует свободному схождению покрова, в результате чего возникает неравномерная нагрузка на всю кровлю.
  4. Сходящий снег при образовавшейся наледи имеет свойство скапливаться на краю ската и его неожиданное падение может травмировать проходящего мимо человека. В регионах, где могут наблюдаться такие явления, устанавливают специальные снегозадержатели.
  5. Сход больших масс повреждает водосточную конструкцию. Чтобы этого не происходило, требуется своевременная чистка крыши или установка кабельного обогрева на конце плоскости ската.
  6. В районах, где наблюдается обилие снегопадов. При несвоевременном производстве очистки крыши и сугробов, образующихся в результате схода, может образовываться снеговой мешок (когда сошедший снег упирается в карниз кровли). Такое происходит обычно с подветренной стороны. В этом случае могут пострадать даже стены и окна дома.
  7. Снег на крыше всегда распределяется неравномерно, на одних скатах его скапливается больше, на других меньше, это зависит от направления ветров преобладающих в регионе постройки.
Читайте также:  Кирпичный дымоход в частном доме своими руками

Что такое ветровая нагрузка

Переток воздушных масс вдоль поверхности земли происходит с разной скоростью. Натыкаясь на какое-либо препятствие, кинетическая энергия ветра преобразуется в давление, создавая ветровую нагрузку. Это усилие может ощутить любой человек, двигающийся навстречу потоку. Создаваемая нагрузка зависит от нескольких факторов:

  • скорость ветрового потока;
  • плотность воздушной струи,— при повышенной влажности, удельный вес воздуха становится больше, соответственно, возрастает величина переносимой энергии;
  • форма стационарного объекта.

В последнем случае на отдельные части строительного сооружения действуют силы, направленные в разные стороны, например:

  1. На вертикальную стену действует так называемое лобовое усилие, стремящееся сдвинуть объект с места. Противостоять этому усилию помогают несколько конструктивных решений:
  2. На крышу, кроме горизонтальных усилий (вдавливающих), действуют и вертикальные силы, образующиеся от разделения воздушного потока при ударе о стену. Вектор воздушного потока стремится поднять крышу, оторвать её от стен.
  3. Совокупность всех этих вихревых потоков создают ветровую нагрузку не только на крупные элементы здания, но распространяет свои влияния на все элементы строительного сооружения, — двери, окна, кровлю, водостоки, антенну, дымоход.

Мощность создаваемых усилий обычно пропорциональна квадрату расчётной величины скорости ветра.

Нормативы СНиП

Фактически само определение данному параметру дает СНиП № 07−85. Согласно этому документу, нагрузка ветровых масс обязана рассматриваться как совокупность следующих входных данных:

  • давления, которое действует на наружные поверхности конструкций элемента сооружений или всего сооружения;
  • силы трения, которая направлена по касательной к плоскости конструкции, отнесенной к площади ее горизонтальной либо вертикальной проекции;
  • фактического давления, приложенного к внутренней плоскости здания с открытыми проемами или проницаемыми ограждающими конструкциями.

Как рассчитать нагрузку

При ее вычислении необходимо учитывать два ключевых параметра − пульсационную и среднюю составляющую. Нагрузка определяется как сумма двух этих параметров.

Читайте также:  Как покрыть крышу металлочерепицей своими руками правильно

Рассмотрим основную формулу расчета средней составляющей. Если при проектировании ветровой напор учтен не будет, то впоследствии это крайне негативно отразится на эксплуатационных свойствах сооружения или здания.

Средняя составляющая рассчитывается по следующей формуле: W = Wо * k.

Расшифровывается так:

  • W — это расчетный показатель ветровой нагрузки при высоте над поверхностью земли,
  • Wo — это ее нормативный показатель,
  • k — обозначает коэффициент перемены давления по высоте.

Каждое начальное значение из указанной формулы определяется согласно уже имеющимся таблицам. В некоторых случаях при вычислениях употребляют также параметр C — это обозначение аэродинамического коэффициента. Формула в этом случае будет выглядеть таким образом: W = Wo * kс.

Нахождение нормативного значения

Чтобы определить, какое конкретное значение имеет этот параметр, потребуется прибегнуть к таблице районов по ветровой нагрузке Российской Федерации. Таковых имеется всего восемь, и они легко находятся в свободном доступе в интернете.

Для малоизученных местностей государства, а также для горных регионов этот параметр СНиП позволяет определять по информации официально зарегистрированных метеорологических станций и на основе опыта использования уже имеющихся сооружений и зданий. В таком случае для установления нормативного значения ветровой нагрузки употребляется специальная формула. Выглядит она таким образом: Wo= * V2o. Здесь V2o — скорость ветра в измерении метр в секунду на уровне 10 метров, который соответствует интервалу усреднения за 10 мин. и превышающей 1 раз за 5 лет.

Расчет массы снега и нагрузки по СНиП

При снегопаде нагрузка может деформировать элементы несущей конструкции дома, стропильную систему, кровельные материалы. С целью предотвращения этого на стадии проектирования выполняют расчет конструкции в зависимости от воздействия нагрузки. В среднем снег весит порядка 100кг/м3, а в мокром состоянии его масса достигает 300 кг/м3. Зная эти величины, достаточно просто можно рассчитать нагрузку на всю площадь, руководствуясь всего лишь толщиной снегового слоя.

Толщина покрова должна измеряться на открытом участке, после чего это значение умножают на коэффициент запаса — 1,5. Для учета региональных особенностей местности в России используют специальную карту снеговой нагрузки. На её основе построены требования СНиП и других правил. Полная снеговая нагрузка на крышу рассчитывается при помощи формулы:

Читайте также:  Волнистый пластиковый шифер – где подойдет такой материал?

S=Sрасч. Чм;

где S – полная снеговая нагрузка;

Sрасч. – расчетное значение веса снега на 1 м2 горизонтальной поверхности земли;

м – расчетный коэффициент, учитывающий наклон кровли.

На территории России расчетное значение веса снега на 1м2 в соответствии со СНиП принимается по специальной карте, которая представлена ниже.

СНиП оговаривает следующие значения коэффициента м:

    при уклоне крыши менее, чем 25° его значение равняется единице; при величине уклона от 25° до 60° он имеет значение 0,7; если уклон составляет более 60° , расчетный коэффициент не учитывается при расчете нагрузки.

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.

Расчет снеговой нагрузки на кровлю онлайн

Снеговое воздействие на кровлю