Розрахунок снігового навантаження на покрівлю

Сніг випадає взимку на всій території України. З дахів його здуває вітром, він випаровується під сонцем і знову випадає. Зміна ваги змінює вигин несучих елементів даху, кріплення розхитуються, втрачаючи міцність. Несподівано велика кількість снігу, що випав може стати причиною поломки даху. Уникнути цього можна, якщо при будівництві розрахуватися снігового навантаження.

Снігове навантаження на покрівлю

Вага сніжинок – суща дурниця. Поки на вулиці будуть негативні температури, сніг буде йти і накопичуватися на дахах. Поступово лежить сніг стає вологим від сонячного тепла, його щільність збільшується до 300 кг на кубометр. вага, яким накопичився сніг тисне на поверхню, називається сніговим навантаженням.

Розглянемо процес розрахунку тиску снігу на поверхні, щоб врахувати для проектування досить міцних будівель і споруд.

нормативне значення

У Росії сніг – регулярне погодне явище практично на всій території. Різниця в кількості випадає снігу, тривалості холодного періоду, сезонних вітрах і кількості переходів температур через 0 ⁰ З при закінченні зимового сезону.

Погодні умови відрізняються не тільки в місцевостях з різними географічними координатами, а й в одному місці в різні роки. Однак багаторічні вимірювання, проведені метеорологами, дозволяють дізнатися можливий максимум снігових опадів і розрахувати нормативну снігове навантаження для кожної місцевості.

Районне тиск снігу

Результати розрахунків групуються за категоріями від I до VIII, відповідним величинам статистичного мінімуму і максимуму ваги снігу в кілограмах на квадратний метр горизонтальної поверхні:

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

Категорії відображаються на мапі Категорії виділені кольором і пронумеровані.

При зміні статистики в межах категорій карта актуалізується. Нормативне значення для свого регіону можна дізнатися, визначивши категорію місця по карті.

https://roof.lviv.ua/catalog/snigorizi-snihozatrymuvachi/

Розрахункове снігове навантаження

Нормативне значення тільки основа для розрахунку реально можливого ваги снігу. просто використовувати нормативне значення для розрахунку міцності можна, так як:

• скати даху можуть бути похилими, сніг буде розкладений на більшій площі;
• вітру, здувають сніг з покрівлі, в кожній місцевості свої;
• навколишні будівлі змінюють вплив вітрів;
• теплопровідність даху може привести до прискореного танення і зниження ваги.

Для проектування даху з необхідною і достатньою надійною конструкцією слід врахувати всі чинники, що впливають на реальну ситуацію.

Формула розрахунку

Обов’язкова для застосування проектувальниками формула обчислення снігового навантаження дана  і виглядає наступним чином: S 0 = c b c t μ S g.

При розрахунку нормативне навантаження S g множиться на три коефіцієнта:

• μ – коефіцієнт, що враховує кут нахилу ската даху по відношенню до горизонтальної поверхні.
• c t – термічний коефіцієнт. Залежить від інтенсивності виділення тепла через покрівлю.
• c b – вітрової коефіцієнт, що враховує знос снігу вітром.

Присутність у формулі коефіцієнтів визначає залежність результату від деяких умов.

визначення коефіцієнтів

Розглянемо значення коефіцієнтів стосовно до будівель з габаритними розмінною менше 100 метрів і без складних покрівельних форм. Для великогабаритних будівель або при ламаних рельєфах покрівлі застосовуються більш складні розрахунки.

Залежність величини снігового тиску на квадратний метр від кута нахилу ската даху пояснюється тим, що:

1. На плоских або малонахиленими покрівлях сніг не сповзає. коефіцієнт μ дорівнює 1,0 при нахилі ската до 25 °.
2. Розташування покрівлі під кутом до горизонтальної поверхні призводить до збільшення площі покрівлі, на яку випадає норма снігу для горизонтального квадрата. коефіцієнт μ дорівнює 0,7 на кутах 25 ° – 60 °.
3. На крутих поверхнях опади не затримуються. коефіцієнт μ дорівнює 0, якщо нахил більше 60 ° (навантаження відсутнє).

Введення в формулу термічного коефіцієнта c t дозволяє врахувати інтенсивність танення снігу від виділення тепла через покрівлю. Як правило, покрівельний пиріг будівлі проектують з мінімальними втратами тепла в цілях економії, а коефіцієнт c t при розрахунках приймають рівним 1,0. Для застосування зниженого значення коефіцієнта 0,8 необхідно, щоб на будівлі було неутеплені покриття з підвищеним виділенням тепла з нахилом покрівлі більш ніж 3 ° і наявністю дієвої системи відводу талих вод.

Вітер зносить сніг з дахів, знижуючи давить на конструкцію вага. вітрової коефіцієнт c b можна знизити з 1,0 до 0,85, але тільки в тому випадку, якщо виконуються умови:

1. Є постійні вітри зі швидкістю від 4 м / с і вище.
2. Середня зимова температура повітря нижче 5 ⁰ С.
3. Кут ската покрівлі від 12 ° до 20 °.

Розраховане значення перед застосуванням в проектних рішеннях множать на коефіцієнт надійності γ f = 1,4 , Забезпечуючи компенсацію губиться згодом міцності матеріалів конструкцій.

https://roof.lviv.ua/catalog/remont-pokrivli-dahu/

Приклад розрахунку навантаження

Розрахунок снігового навантаження на покрівлю проведемо для будівлі, що проектується для будівництва в Харкові. По карті визначаємо категорію району – II, по категорії дізнаємося максимальне нормативне значення – до 120 кг / м ² . Будівля проектується з двосхилим дахом під кутом 35 ° до поверхні. Значить, коефіцієнт μ дорівнює 0,7.

Передбачається наявність в будівлі мансарди і застосування ефективних теплоізолюючих матеріалів покрівельного пирога. коефіцієнт c t дорівнює 1,0.

Будівля буде побудована в місті, поверховість не перевищує навколишні будівлі, розташовані на відстані двох висот будівлі. коефіцієнт c b слід прийняти рівним 1,0.

Таким чином, розрахункове значення одно: S 0 = c b c t μ S g = 1,0 * 1,0 * 0,7 * 120 = 94 кг / м ²

Для розрахунку міцності, і не тільки конструкції даху, але і фундаменту, несучих елементів будівлі, застосовуємо коефіцієнт надійності 1,4, отримавши для проектних обчислень значення 131,6 кг / м ² .

До відома домовласників

Розрахувавши снігове навантаження , Слід визначити необхідність облаштування системи снігозатримання. Враховувати треба не тільки можливий сход сніг, але і талу воду, що утворить бурульки і замерзає в трубах водостоку. Для усунення цих явищ застосовуються системи обігріву карниза і водостоку.