Снеговая нагрузка на кровлю: расчет и нормативное значение по СНиП

Расчет снеговой нагрузки по СП

Снеговые нагрузки рассчитываются по СП

10.1 Нормативное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия следует определять по формуле

,                                                      (10.1)

где с— коэффициент, учитывающий снос снега с покрытий зданий под действием ветра или иных факторов, принимаемый в соответствии с ;c — термический коэффициент, принимаемый в соответствии с ;— коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие, принимаемый в соответствии с 10.4;S — нормативное значение веса снегового покрова на 1 мгоризонтальной поверхности земли, принимаемое в соответствии с 10.2.

Коэффициент надежности по снеговой нагрузке  γf = 1,4.

Расчет снеговой нагрузки онлайн калькулятор

Рассчитать снеговые нагрузки можно используя различные программы или воспользоваться следующими файлами в зависимости от типа схемы:

Для определения снеговых нагрузок потребуются следующие исходные данные:

1. Снеговой район строительства.

10.2 Нормативное значение веса снегового покрова Sна 1 мгоризонтальной поверхности земли принимается в зависимости от снегового района для территории Российской Федерации по данным таблицы 10.1.

Таблица 10.1

2. Тип местности.

 Определяем тип местности. Он бывает трех типов:

Эти данные необходимы для расчета коэффициента Сe, который учитывает снос снега.

4. Ширина покрытия.

5. Высота крыши над землей.

6. Уклон кровли.

7. Наличие фонарей на крыше. 

Таблица снеговых и ветровых районов по городам России

Способы очистки крыши от снега

Целесообразным выходом из ситуации является ручная очистка. Но, исходя из безопасности для человека, выполнять подобные работы крайне опасно. По этой причине расчет нагрузки оказывает значительное влияние на конструкцию кровли, стропильной системы и других элементов крыши. Давно известно, что чем круче скаты, тем меньше снега задержится на крыше. В регионах с большим количеством осадков в зимний период года угол наклона кровли составляет от 45° до 60°. При этом расчет показывает, что большое количество примыканий и сложных соединений обеспечивает неравномерную нагрузку.

Для предотвращения образования сосулек и наледи применяют системы кабельного обогрева. Нагревательный элемент устанавливают по периметру крыши прямо перед водосточным желобом. Для управления системой подогрева используют автоматическую систему управления или вручную контролируют весь процесс.

Выводы и сводная таблица снеговой нагрузки для областей Украины

Как видно из примера мы имеем разное значение снеговой нагрузки, в зависимости от назначения строения. Это необходимо учитывать в проектировании. Если Вы сомневаетесь, лучше взять чуть-чуть больше снеговой нагрузки и проверить несущую способность конструкций, потом взять чуть-чуть меньше снеговой нагрузки и произвести аналогичную проверку. В рабочий вариант принять по худшему варианту. Метод постоянных проверок разных значений в проектировании хорош подачей наглядного материала как работают те или иные конструкции под разными нагрузками.

Ниже приведем таблицу сводных нагрузок по областям Украины. В таблице указано значение S0 для области. Это максимальное значение в этой области. Зачастую в других городах оно чуть-чуть меньше. Используется для ориентировочной оценки снегового давления. Однако, настоятельно рекомендуем не лениться и находить свое значение S0 по приложению «Е» ДБН :2006.

Для справки:

Скачать ДБН :2006 «Навантаження і впливи. Норми проектування».

В дополнение к материалу небольшое видео, в котором показывается, как с помощью ДБН :2006 найти снеговую нагрузку для г. Львов. Звук, конечно слабенький, но желающие разобраться смогут почерпнуть для себя много полезного.

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.

Зависимость нагрузки от угла крыши

Принцип работы крыши: предельные состояния

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 ; .

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:

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.

Пояснения к расчету односкатной крыши

Крепим снегозадержатели на профнастил

Использовать для этой цели необходимо только те саморезы, которые оснащены специальными уплотняющими резиновыми прокладками и способны сохранить целостность покрытия, защитив при этом отверстия от атмосферных осадков и протекания:

А вот поликарбонатные снегозадержатели хороши тем, что при желании вы можете монтировать их сквозь кровельное покрытие:

Либо вовсе без проделывания отверстий, или же в комбинированном варианте:

Чтобы закрепить барьеры на поверхности крыши, сначала вам нужно будет прикрутить специальные уголки. Они необходимы для того, чтобы усилить конструкцию и поддержать ее стороны:

Крепление снегозадержателей лучше производить в процессе монтажа самой кровли из профнастила, чтобы не нарушить гидроизоляцию.

Плоские кровли

На плоской горизонтальной поверхности скапливается максимально возможное количество снега. Расчет нагрузок в этом случае должен обеспечивать необходимый запас прочности несущей конструкции. Плоские горизонтальные крыши практически не строят в районах России с большим количеством атмосферных осадков. Снег может скапливаться на их поверхности и создавать чрезмерно большую нагрузку, которая не учитывалась при расчете. При организации водосточной системы с горизонтальной поверхности прибегают к установке подогрева, который обеспечивает стекание воды с крыши.

Уклон в сторону водосточной воронки должен быть не менее 2°, что даст возможность собирать воду со всей кровли.

При строительстве навеса для беседки, стоянки автомобиля, дачного домика особое внимание уделяют расчету нагрузки. Навес в большинстве случаев имеет бюджетную конструкцию, которая не предусматривает влияния больших нагрузок. С целью увеличения надежности эксплуатации навеса используют сплошную обрешетку, усиленные стропила и другие конструктивные элементы. Используя результаты расчета можно получить заведомо известное значение нагрузки и использовать для строительства навеса материалы необходимой жесткости.

Расчет основных нагрузок дает возможность оптимально подойти к вопросу выбора конструкции стропильной системы. Это обеспечит длительную службу кровельного покрытия, повысит его надежность и безопасность эксплуатации. Установка возле карниза снегозадержателей позволяет обезопасить людей от сползания опасных для человека снежных масс. В дополнение к этому отпадает необходимость ручной очистки. Комплексный подход в проектировании кровли также включает вариант монтажа системы кабельного обогрева, которая будет обеспечивать стабильную работу водосточной системы при любой погоде.

0 0 voteArticle Rating