Temat śniegu we wrześniu nie jest zbyt istotny nawet dla nas, mieszkańców Syberii. Jednak... „sanie” powinny już być gotowe, mimo że nadal jeździmy „wozami”. Przychodzą na myśl chwile, gdy zimą po obfitych opadach śniegu i zanim śnieg stopnieje wiosną...
Właściciele różne budynki- od łaźni, wiat i szklarni po ogromne baseny, stadiony, warsztaty, magazyny - nurtują ich dwa wynikające z siebie pytania: „Czy dach wytrzyma, czy nie wytrzyma nagromadzoną na nim masę śniegu? Mam zrzucić ten śnieg z dachu czy nie?”
Obciążenie dachu śniegiem to poważny problem i nie można tolerować amatorskiego podejścia. Postaram się przedstawić informacje dotyczące śniegu możliwie najkrócej i przejrzyście oraz służę pomocą w rozwiązaniu poruszonych powyżej kwestii.
Ile waży śnieg?
Każdy, kto musiał odgarniać śnieg, wie, że śnieg może być bardzo lekki i niewiarygodnie ciężki.
Puszysty lekki śnieg, który spadł podczas stosunkowo mroźnej pogody przy temperaturze powietrza około -10˚C, ma gęstość około 100 kg/m3.
Pod koniec jesieni i na początku zimy ciężar właściwy śniegu zalegającego na powierzchniach poziomych i lekko nachylonych wynosi zwykle 160 ± 40 kg/m3.
Podczas długotrwałych odwilży ciężar właściwy śniegu zaczyna znacznie wzrastać (śnieg „siedzi” jak wiosną), osiągając czasami wartości 700 kg/m3. Dlatego w cieplejszych obszarach gęstość śniegu jest zawsze większa niż w zimnych obszarach północnych.
W połowie zimy śnieg gęstnieje pod wpływem słońca, wiatru i ciśnienia górne warstwy zaspy śnieżne w dolnych warstwach. Środek ciężkości staje się równa 280±70 kg/m3.
Pod koniec zimy, pod wpływem intensywniejszego nasłonecznienia i lutowych wiatrów, gęstość skorupy śnieżnej może osiągnąć 400±100 kg/m3, czasami osiągając 600 kg/m3.
Wiosną, przed intensywnym topnieniem, ciężar właściwy „mokrego” śniegu może wynosić 750±100 kg/m3, zbliżając się do gęstości lodu - 917 kg/m3.
Śnieg zgarnięty w hałdy i zrzucany z miejsca na miejsce podwaja swój ciężar właściwy.
Najbardziej prawdopodobna średnia gęstość „suchego” zagęszczonego śniegu mieści się w przedziale 200...400 kg/m3.
Dla otrzymujący informacja o wydaniu nowych artykułów i możliwość pobrania działających plików programów Proszę o subskrypcję ogłoszeń w oknie znajdującym się na końcu artykułu lub w oknie u góry strony.
Wpisz swój adres e-mail, kliknij przycisk „Otrzymuj powiadomienia o artykułach”, potwierdź subskrypcję w liście, który natychmiast dotrze do Ciebie na podany adres e-mail !
Odśnieżać dachy czy nie?
Trzeba zrozumieć prostą rzecz - masa śniegu zalegającego na dachu, przy braku opadów, pozostaje niezmieniona niezależnie od gęstości!!! Czyli fakt, że śnieg „stał się cięższy” nie zwiększył obciążenia dachu!!!
Niebezpieczeństwo polega na tym, że warstwa luźnego śniegu może jak gąbka wchłonąć opady w postaci deszczu. Wtedy całkowita masa wody w różnych postaciach znajdujących się na dachu gwałtownie wzrośnie - szczególnie przy braku drenażu, a to jest bardzo niebezpieczne.
Aby poprawnie odpowiedzieć na pytanie o odśnieżanie dachu, trzeba wiedzieć, do jakiego obciążenia jest on przeznaczony i wybudowany. Trzeba wiedzieć jakie ciśnienie obciążenie rozproszone- ile kilogramów na metr kwadratowy - dach naprawdę może wytrzymać zanim zaczną się niedopuszczalne deformacje konstrukcji.
Aby obiektywnie odpowiedzieć na to pytanie, należy zbadać dach, sporządzić nowy lub potwierdzić schemat obliczeniowy projektu, wykonać nowe obliczenia lub wziąć wyniki starego projektu. Następnie należy eksperymentalnie określić gęstość śniegu - w tym celu wycina się próbkę, waży i oblicza jej objętość, a następnie ciężar właściwy.
Jeżeli np. według obliczeń dach musi wytrzymać nacisk właściwy 200 kg/m2, a wyznaczona doświadczalnie gęstość śniegu wynosi 200 kg/m3, to oznacza to, że zaspy nie powinny być głębsze niż 1 m.
Jeżeli na dachu pokrywa śnieżna ma głębokość większą niż 0,2...0,3 m i istnieje duże prawdopodobieństwo opadów deszczu, po których nastąpią zimne dni, należy podjąć działania mające na celu zrzucenie śniegu.
Standardowe i projektowe obciążenie śniegiem.
podczas projektowania i budowy obiektów? Odpowiedź na to pytanie znajduje się dla specjalistów w SP 20.13330.2011 Obciążenia i uderzenia. Zaktualizowana wersja SNiP 2.01.07-85*. Nie będziemy „brać chleba” od projektantów konstrukcji i zagłębiać się w opcje geometrycznych rodzajów powłok, kątów nachylenia, współczynników znoszenia śniegu i innych zawiłości. Ale stwórzmy ogólny algorytm i napiszmy program, który go implementuje. Nauczymy się określać standardowe i obliczone ciśnienie śniegu na rzucie poziomym powierzchni dla obiektów w dowolnym interesującym nas obszarze Rosji.Przypomnijmy sobie kilka „aksjomatów”. Jeśli na prostym pojedynczym zboczu lub dach dwuspadowy kąt nachylenia pokrywy ponad 60˚ , wówczas uważa się, że Na takim dachu nie może być śniegu (μ =0) . Wszystko mu się „spadnie”. Jeśli nachylenie powłoki mniej niż 30˚ , wówczas uważa się, że cały śnieg na takim dachu leży w tej samej warstwie co na ziemi (μ =1) . Wszystkie pozostałe przypadki są wartościami pośrednimi określonymi poprzez interpolację liniową. Na przykład pod kątem równa 45˚ tylko 50% opadłego śniegu pozostanie na dachu (μ=0,5).
Projektanci przeprowadzają obliczenia w oparciu o stany graniczne, które dzielą się na dwie grupy. Przejście poza stany graniczne pierwszej grupy to zniszczenie i utrata obiektu. Przejście poza stany graniczne drugiej grupy jest nadmiarem ugięć dopuszczalne limity a w konsekwencji konieczność remontu obiektu, być może i większego. W pierwszym przypadku do obliczeń wykorzystuje się obliczone obciążenie śniegiem równe obciążeniu standardowemu zwiększonemu o 40%. W drugim przypadku obliczone obciążenie śniegiem jest standardowym obciążeniem śniegiem.
Obliczanie w Excelu obciążenia śniegiem zgodnie z SP 20.13330.2011.
Jeżeli nie posiadasz na swoim komputerze programu MS Excel, możesz skorzystać z ogólnodostępnej, bardzo wydajnej alternatywy – programu OOo Calc z pakietu Open Office.
Zanim zaczniesz, wyszukaj w Internecie i pobierz SP 20.13330.2011 ze wszystkimi aplikacjami.
Część ważne materiały z SP 20.13330.2011 znajdują się w pliku, który subskrybentów serwisu można pobrać z linku znajdującego się na samym końcu tego artykułu.
Włączamy komputer i przystępujemy do obliczania obciążenia śniegiem powierzchni w Excelu.
W komórkach z jasnoturkusowym wypełnieniem zapiszemy wybrane dane początkowe SP 20.13330.2011. Wyniki obliczamy w komórkach z jasnożółtym wypełnieniem. W komórkach z bladozielonym wypełnieniem umieścimy oryginalne dane, które w niewielkim stopniu podlegają zmianom.
W notatkach dla wszystkich komórek w kolumnie C umieszczaj formuły i linki do punktów SP 20.13330.2011!!!
1. Otwieramy dodatek G w SP 20.13330.2011 i zgodnie z mapą „Zagospodarowanie przestrzenne terytorium Federacja Rosyjska wagowo pokrywy śnieżnej” określamy numer obszaru śnieżnego dla obszaru, na którym budynek został wybudowany (lub zostanie wybudowany). Na przykład dla Moskwy, Petersburga i Omska jest to III region śnieżny. Z listy rozwijanej znajdującej się na górze wybierz odpowiednią linię z wpisem III
Możesz przeczytać szczegółowo o tym, jak funkcja INDEX współpracuje z polem kombi.
2. Odczytujemy masę pokrywy śnieżnej na 1 m2 poziomej powierzchni ziemi sierż w kg/m2 dla wybranej powierzchni
3. Zgodnie z pkt 10.5-10.9 SP 20.13330.2011 przyjmujemy wartość współczynnika uwzględniającego usuwanie śniegu z powierzchni budynków przez wiatr Ce
w komórce D4: 1,0
Ce- napisz 1.0.
4. Przypisujemy zgodnie z klauzulą 10.10 SP 20.13330.2011 wartość współczynnika cieplnego Ct
w komórce D5: 1,0
Jeśli nie rozumiesz, jak przepisać Ct- napisz 1.0.
5. Przypisujemy, zgodnie z klauzulą 10.4 Załącznika G SP 20.13330.2011, wartość współczynnika przejścia od ciężaru pokrywy śnieżnej gruntu do obciążenia śniegiem na powierzchni μ
w komórce D6: 1,0
Przypomnijmy „aksjomaty” z poprzedniej części artykułu. Jeśli nic nie pamiętasz i nie rozumiesz, napisz 1.0.
6. Standardową wartość obciążenia śniegiem odczytujemy na rzucie poziomym powłoki S0 w kg/m2, obliczone
w komórce D7: =0,7*D3*D4*D5*D6 =128
S0 =0,7*Ce *Ct*μ * sierż
7. Zgodnie z klauzulą 10.12 SP 20.13330.2011 rejestrujemy wartość współczynnika niezawodności dla obciążenia śniegiem γ F
w komórce D8: 1,4
8. Na koniec odczytujemy obliczoną wartość obciążenia śniegiem na rzucie poziomym powłoki S w kg/m2, obliczone
w komórce D9: =D7*D8 =180
S = γ F * S0
Zatem dla „prostych” budynków trzeciego regionu śnieżnegoμ =1 obliczone obciążenie śniegiem wynosi 180 kg/m2. Odpowiada to wysokości pokrywy śnieżnej wynoszącej 0,90...0,45 m przy gęstości śniegu odpowiednio 200...400 kg/m3. Niech każdy z nas wyciągnie wnioski!
Proszę OSOBY SZANUJĄCE twórczość autora o pobranie pliku PO ZAPISIE się na zapowiedzi artykułów.
DO RESZTY można pobrać właśnie tak... - nie ma haseł!
Czekam z niecierpliwością na Wasze komentarze, drodzy czytelnicy!!! Proszę profesjonalnych budowniczych, aby „nie uderzali zbyt mocno”. Artykuł został napisany nie dla specjalistów, ale dla ogółu odbiorców.
Budując dach, jeden z najważniejszych rozwiązania techniczne to obliczenie maksymalnego obciążenia śniegiem, które determinuje projekt system krokwi, grubość elementu konstrukcja nośna. W przypadku Rosji standardową wartość obciążenia śniegiem określa się za pomocą specjalnego wzoru, biorąc pod uwagę obszar, w którym znajduje się dom, oraz standardy SNiP. Aby zmniejszyć prawdopodobieństwo konsekwencji nadmiernej masy śniegu, przy projektowaniu dachu konieczne jest obliczenie wartości obciążenia. Szczególną uwagę zwraca się na konieczność montażu barier przeciwśniegowych zapobiegających spadaniu śniegu z nawisów dachu.
Oprócz nadmiernego obciążenia dachu, masa śniegu powoduje czasami nieszczelności dachu. Tym samym, gdy utworzy się pas lodu, swobodny przepływ wody stanie się niemożliwy, a roztopiony śnieg najprawdopodobniej trafi do przestrzeni pod dachem. Największe opady śniegu występują na obszarach górskich, gdzie pokrywa śnieżna osiąga kilka metrów wysokości. Ale większość negatywne konsekwencje od obciążenia powstają podczas okresowego rozmrażania, oblodzenia i zamarzania. W takim przypadku możliwe jest odkształcenie pokrycia dachowego i nieprawidłowe działanie. system drenażowy i lawinowy spływ śniegu z dachu domu.
Czynniki wpływające na obciążenie śniegiem
Przy obliczaniu obciążenia z mas śniegu na dach dwuspadowy Należy wziąć pod uwagę fakt, że w ciągu dnia odparowuje nawet 5% masy śniegu. W tym czasie może się ześlizgnąć, zostać porwany przez wiatr i pokryć się skorupą. W wyniku tych przekształceń powstają następujące negatywne konsekwencje:
Metody odśnieżania dachu
Najlepszym wyjściem z tej sytuacji jest czyszczenie ręczne. Jednak ze względu na bezpieczeństwo ludzi wykonywanie takiej pracy jest niezwykle niebezpieczne. Z tego powodu obliczenia obciążeń mają istotny wpływ na konstrukcję dachu, systemu krokwi i pozostałych elementów dachu. Nie od dziś wiadomo, że im bardziej strome zbocza, tym mniej śniegu zalega na dachu. W regionach z duża liczba opady w okres zimowy roku nachylenie dachu wynosi od 45° do 60°. W tym przypadku obliczenia na to wskazują duża liczba skrzyżowania i złożone połączenia zapewniają nierównomierne obciążenie.
Aby zapobiec tworzeniu się sopli i lodu, stosuje się systemy ogrzewania kablowego. Element grzejny montowane na obwodzie dachu bezpośrednio przed rynną. Do kontrolowania wykorzystania systemu grzewczego układ automatyczny kontroluje lub ręcznie steruje całym procesem.
Obliczanie masy i obciążenia śniegu według SNiP
Podczas opadów śniegu obciążenie może odkształcić elementy konstrukcji nośnej domu, systemu krokwi i pokrycia dachowego. Aby temu zapobiec, już na etapie projektowania przeprowadza się obliczenia projektowe w zależności od wpływu obciążenia. Śnieg waży średnio około 100 kg/m 3 , a w stanie mokrym osiąga 300 kg/m 3 . Znając te wartości, dość łatwo jest obliczyć obciążenie na całym obszarze, kierując się jedynie grubością warstwy śniegu.
Grubość otuliny należy mierzyć na otwartej przestrzeni, po czym wartość tę mnoży się przez współczynnik bezpieczeństwa 1,5. Aby uwzględnić regionalne cechy terenu w Rosji, stosuje się specjalną mapę obciążenia śniegiem. Na nim opierają się wymagania SNiP i inne zasady. Całkowite obciążenie śniegiem dachu oblicza się za pomocą wzoru:
S=S oblicz. ×µ;
Oblicz. – obliczona wartość ciężaru śniegu na 1 m 2 poziomej powierzchni ziemi;
μ – współczynnik obliczony uwzględniający nachylenie dachu.
Na terytorium Rosji obliczona wartość masy śniegu na 1 m 2 zgodnie z SNiP jest akceptowana zgodnie ze specjalną mapą, którą przedstawiono poniżej.
SNiP przewiduje następujące wartości współczynnik µ:
- jeżeli nachylenie dachu jest mniejsze niż 25°, jego wartość wynosi jeden;
- przy nachyleniu od 25° do 60° ma wartość 0,7;
- jeżeli nachylenie jest większe niż 60°, współczynnik obliczeniowy nie jest brany pod uwagę przy obliczaniu obciążenia.
Przyjaciele, Brawo, stało się i mamy przyjemność zaprezentować Państwu kalkulator online do obliczania obciążenia śniegiem i wiatrem, teraz nie trzeba już niczego przeliczać na kartce papieru ani w głowie, wystarczy podać swoje parametry i od razu dostałem ładunek. Ponadto kalkulator może obliczyć głębokość zamarzania gleby, jeśli znasz jej rodzaj. Oto link do kalkulatora -> Internetowy kalkulator obciążenia śniegiem i wiatrem. Oprócz tego mamy wiele innych kalkulatory budowlane Listę ich wszystkich możesz zobaczyć na tej stronie:
Przykładowy przykład obliczeń
Weźmy dach domu położonego w rejonie Moskwy i o nachyleniu 30°. W takim przypadku SNiP określa następującą procedurę obliczania obciążenia:
- Korzystając z mapy regionów Rosji, stwierdzamy, że obwód moskiewski znajduje się w 3. regionie klimatycznym, gdzie standardowa wartość obciążenia śniegiem wynosi 180 kg/m2.
- Korzystając ze wzoru z SNiP, określamy pełne obciążenie: 180 × 0,7 = 126 kg/m2.
- Znając obciążenie z masy śniegu, obliczamy system krokwi, który dobieramy na podstawie maksymalnych obciążeń.
Montaż osłon przeciwśniegowych
Jeśli obliczenia zostaną wykonane poprawnie, nie ma potrzeby usuwania śniegu z powierzchni dachu. Aby zapobiec zsuwaniu się z okapu, stosuje się elementy zatrzymujące śnieg. Są bardzo proste w obsłudze i eliminują konieczność odśnieżania dachu domu. W wersji standardowej stosowane są konstrukcje rurowe, które mogą pracować przy standardowym obciążeniu śniegiem nie przekraczającym 180 kg/m2. W przypadku gęstszych ciężarów należy zamontować osłony przeciwśniegowe w kilku rzędach. SNiP zastrzega sobie stosowanie osłon przeciwśnieżnych:
- o nachyleniu 5% lub większym z drenażem zewnętrznym;
- barierki przeciwśniegowe instaluje się w odległości 0,6-1,0 m od krawędzi dachu;
- W przypadku stosowania rurowych elementów przeciwśnieżnych należy pod nimi umieścić ciągłe poszycie dachu.
SNiP opisuje również podstawowe konstrukcje i wymiary geometryczne płotków śnieżnych, miejsca ich montażu i zasady działania.
Płaskie dachy
Maksymalna możliwa ilość śniegu gromadzi się na płaskiej, poziomej powierzchni. Obliczanie obciążeń w tym przypadku powinno zapewnić niezbędny margines bezpieczeństwa konstrukcji nośnej. Płaskie dachy poziome praktycznie nie są budowane w regionach Rosji o dużej ilości opadów. Śnieg może gromadzić się na ich powierzchni i powodować zbyt duże obciążenie, czego nie uwzględniono w obliczeniach. Organizując system odwadniający z poziomej powierzchni, uciekają się do instalacji systemu grzewczego, który zapewnia odprowadzenie wody z dachu.
Nachylenie w stronę leja odwadniającego musi wynosić co najmniej 2°, co umożliwi zebranie wody z całego dachu.
Budując zadaszenie altanki, parkując samochód, wiejski dom szczególną uwagę zwróć uwagę na obliczenia obciążenia. Zadaszenie w większości przypadków ma konstrukcję budżetową, która nie przewiduje wpływu dużych obciążeń. W celu zwiększenia niezawodności działania wiaty stosuje się toczenie ciągłe, krokwie wzmocnione i inne elementy konstrukcyjne. Korzystając z wyników obliczeń, z pewnością możesz uzyskać znana wartość obciążenia i zastosować do budowy czaszy materiały o wymaganej sztywności.
Obliczanie głównych obciążeń pozwala optymalnie podejść do kwestii wyboru projektu systemu krokwi. Zapewni to długą żywotność zadaszenie, zwiększy jego niezawodność i bezpieczeństwo eksploatacji. Zamontowanie płotków przeciwśniegowych w pobliżu okapów pozwala zabezpieczyć ludzi przed osuwaniem się niebezpiecznych dla człowieka mas śniegu. Poza tym nie ma potrzeby ręcznego czyszczenia. Zintegrowane podejście do projektowania dachu obejmuje również możliwość zainstalowania systemu ogrzewania kablowego, który zapewni stabilną pracę systemu odwadniającego przy każdej pogodzie.
Czy chcesz szybko obliczyć system krokwi, bez studiowania teorii i za pomocą niezawodny wyniki? Wyzyskać kalkulator internetowy na stronie internetowej!
Czy możesz sobie wyobrazić osobę bez kości? Podobnie dach dwuspadowy bez krokwi przypomina raczej konstrukcję z bajki o trzech małych świnkach, którą z łatwością mogą zmieść żywioły przyrody. Mocny i niezawodny system krokwie są kluczem do trwałości konstrukcji dachu. Aby zaprojektować wysokiej jakości system krokwi, należy wziąć pod uwagę i przewidzieć główne czynniki wpływające na wytrzymałość konstrukcji.
Uwzględnij wszystkie załamania dachu, współczynniki korygujące dla nierównomiernego rozłożenia śniegu na powierzchni, znoszenie śniegu przez wiatr, nachylenie skarp, wszystkie współczynniki aerodynamiczne, siły oddziaływania na elementy konstrukcyjne dachu i tak dalej. on - oblicz to wszystko jak najbliżej rzeczywistej sytuacji, a także uwzględnij wszystko, co się ładuje, a umiejętne układanie ich kombinacji nie jest łatwym zadaniem.
Jeśli chcesz to dokładnie zrozumieć, na końcu artykułu znajduje się lista przydatnej literatury. Oczywiście kursu wytrzymałościowego dla pełnego zrozumienia zasad i nienagannego obliczenia systemu krokwi nie można zmieścić w jednym artykule, dlatego przedstawimy główne punkty dla wersji uproszczonejobliczenie.
Klasyfikacja obciążenia
Obciążenia systemu krokwi dzielą się na:
1) Podstawowy:
- obciążenia stałe: ciężar krokwi i samego dachu,
- obciążenia długoterminowe- obciążenia śniegiem i temperaturą o obniżonej wartości obliczeniowej (stosowane, gdy przy badaniu wytrzymałościowym konieczne jest uwzględnienie wpływu czasu trwania obciążenia),
- zmienny wpływ krótkoterminowy- wpływ śniegu i temperatury przy pełnej obliczonej wartości.
2) Dodatkowy- ciśnienie wiatru, ciężar budowniczych, obciążenia lodem.
3) Siła wyższa- eksplozje, aktywność sejsmiczna, pożary, wypadki.
Aby przeprowadzić obliczenia systemu krokwi, zwykle oblicza się maksymalne obciążenia, aby następnie na podstawie obliczonych wartości określić parametry elementów systemu krokwi, które mogą wytrzymać te obciążenia.
Obliczanie systemu krokwi dachy spadziste wytworzony według dwóch stanów granicznych:
a) Granica, przy której występuje uszkodzenie konstrukcji. Maksymalne możliwe obciążenia wytrzymałości konstrukcyjnej krokwi powinny być mniejsze niż maksymalne dopuszczalne.
b) Stan graniczny, w którym występują ugięcia i odkształcenia. Wynikowe ugięcie systemu pod obciążeniem powinno być mniejsze niż maksymalne możliwe.
Aby uzyskać więcej proste obliczenia Obowiązuje tylko pierwsza metoda.
Obliczanie obciążenia śniegiem dachu
Liczyć obciążenie śniegiem użyj następującego wzoru: Ms = Q x Ks x Kc
Q- ciężar pokrywy śnieżnej pokrywającej 1 m2 płaskiej, poziomej powierzchni dachu. Zależy od terytorium i jest wyznaczany z mapy na rysunku nr X dla drugiego stanu granicznego - obliczenia ugięcia (w przypadku, gdy dom znajduje się na styku dwóch stref, wybierane jest obciążenie śniegiem o dużej wartości).
Do obliczeń wytrzymałościowych pierwszego rodzaju wartość obciążenia dobiera się zgodnie z obszarem zamieszkania na mapie (pierwsza cyfra we wskazanym ułamku jest licznikiem) lub pobiera się z tabeli nr 1:
Pierwsza wartość w tabeli jest mierzona w kPa, w nawiasach żądana wartość przeliczona jest w kg/m2.
Ks- współczynnik korygujący kąt nachylenia dachu.
- Dla dachów o nachyleniu większym niż 60 stopni obciążenia śniegiem nie są uwzględniane, Ks=0 (na dachach o dużym nachyleniu śnieg nie gromadzi się).
- W przypadku dachów o kącie od 25 do 60 współczynnik wynosi 0,7.
- Dla innych jest równa 1.
Można określić kąt dachu kalkulator dachu online odpowiedni typ.
Kc- współczynnik usuwania śniegu z dachów przez wiatr. Zakładając dach płaski o kącie nachylenia 7-12 stopni w obszarach na mapie o prędkości wiatru 4 m/s, przyjmuje się Kc = 0,85. Mapa pokazuje podział na strefy na podstawie prędkości wiatru.
Współczynnik dryfu Kc nie jest brany pod uwagę na obszarach, gdzie w styczniu temperatury są wyższe niż -5 stopni, ponieważ na dachu tworzy się skorupa lodowa, a śnieg nie wieje. Współczynnik nie jest brany pod uwagę, jeśli budynek jest osłonięty od wiatru przez wyższy sąsiedni budynek.
Śnieg pada nierównomiernie. Często po zawietrznej stronie, zwłaszcza na złączach i załamaniach (dolinie), tworzy się tzw. worek śnieżny. Dlatego jeśli chcesz mocny dach, zachowaj w tym miejscu minimalny odstęp między krokwiami, a także zwróć szczególną uwagę na zalecenia producentów materiał dachowy- śnieg może zerwać zwis, jeżeli jest on niewłaściwej wielkości.
Przypominamy, że podane powyżej obliczenia przedstawiamy Państwu w uproszczonej formie. Dla bardziej wiarygodnych obliczeń zalecamy pomnożenie wyniku przez współczynnik bezpieczeństwa obciążenia (dla obciążenia śniegiem = 1,4).
Obliczanie obciążenia wiatrem systemu krokwi
Ustaliliśmy ciśnienie śniegu, teraz przejdźmy do obliczania wpływu wiatru.
Niezależnie od kąta nachylenia wiatr silnie oddziałuje na dach: stara się zrzucić stromy dach, bardziej płaski dach- winda od strony zawietrznej.
Do obliczenia obciążenia wiatrem uwzględnia się jego kierunek poziomy, przy czym wieje dwukierunkowo: na elewację i połać dachu. W pierwszym przypadku przepływ jest podzielony na kilka - część spływa do fundamentu, część strumienia stycznie od dołu naciska pionowo na zwis dachu, próbując go unieść.
W drugim przypadku, działając na połacie dachu, wiatr napiera prostopadle do połaci, wciskając ją; wir tworzy się również stycznie po stronie nawietrznej, okrążając grzbiet i zamieniając się w siłę nośną po stronie zawietrznej, ze względu na różnicę ciśnień wiatru po obu stronach.
Aby obliczyć średnią obciążenie wiatrem skorzystaj ze wzoru
Mv = Wo x Kv x Kc x współczynnik wytrzymałości,
Gdzie Wo- obciążenie ciśnieniem wiatru określone z mapy
Kw- współczynnik korygujący napór wiatru, zależny od wysokości budynku i terenu.
Kc - współczynnik aerodynamiczny, zależy od geometrii konstrukcji dachu i kierunku wiatru. Wartości są ujemne dla strony zawietrznej, dodatnie dla strony nawietrznej
Dla dach dwuspadowy należy pobrać współczynnik z tabeli dla Ce1.
Aby uprościć obliczenia, łatwiej jest przyjąć maksymalną wartość C równą 0,8.
Obliczanie ciężaru własnego, ciasto dekarskie
Aby obliczyć obciążenie stałe musisz obliczyć ciężar dachu ( ciasto dekarskie-patrz rysunek X poniżej) na 1 m2, uzyskaną masę należy pomnożyć przez współczynnik korygujący 1,1 - system krokwi musi wytrzymać takie obciążenie przez cały okres użytkowania.
Na ciężar dachu składają się:
- objętość drewna (m3) użytego na poszycie mnoży się przez gęstość drewna (500 kg/m3)
- ciężar systemu krokwi
- waga 1m2 pokrycia dachowego
- waga 1m2 masy izolacji
- waga 1m2 materiał wykończeniowy
- waga 1m2 hydroizolacji.
Wszystkie te parametry można łatwo uzyskać, sprawdzając te dane u sprzedawcy lub patrząc na główne cechy na etykiecie: m3, m2, gęstość, grubość - wykonaj proste operacje arytmetyczne.
Przykład: do izolacji o gęstości 35 kg/m3, pakowanej w rolkę o grubości 10 cm lub 0,1 m, długości 10 m i szerokości 1,2 m, waga 1 m2 będzie wynosić (0,1 x 1,2 x 10) x 35 / (0,1 x 1,2) = 3,5 kg/m2. Ciężar innych materiałów można obliczyć na tej samej zasadzie, tylko nie zapomnij przeliczyć centymetrów na metry.
Częściej obciążenie dachu na 1 m2 nie przekracza 50 kg, dlatego przy obliczeniach stosuje się tę wartość pomnożoną przez 1,1, tj. użyj 55 kg/m2, co samo w sobie jest traktowane jako rezerwa.
Więcej danych można znaleźć w poniższej tabeli:
10 - 15 kg/m² |
|
Płytki ceramiczne | 35 - 50kg/m² |
Płytki cementowo-piaskowe | 40 - 50 kg/m² |
Gonty bitumiczne | 8 - 12 kg/m² |
Płytki metalowe | |
Arkusz falisty | |
Masa podłoża | 18 - 20 kg/m² |
Waga poszycia | 8 - 12 kg/m² |
Ciężar systemu krokwi | 15 - 20 kg/m² |
Zbieranie ładunków
Według uproszczonej wersji, teraz należy zsumować wszystkie obciążenia znalezione powyżej poprzez proste sumowanie, otrzymamy końcowe obciążenie w kilogramach na 1 m2 dachu.
Obliczanie systemu krokwi
Po zebraniu głównych obciążeń można już określić główne parametry krokwi.
przypada na każdą nogę krokwi z osobna, przelicz kg/m2 na kg/m.Obliczamy korzystając ze wzoru: N = rozstaw krokwi x Q, Gdzie
N - równomierne obciążenie nogi krokwi, kg/m
rozstaw krokwi - odległość między krokwiami, m
Q - obliczone powyżej końcowe obciążenie dachu, kg/m²
Ze wzoru jasno wynika, że zmieniając odległość między krokwiami, można regulować równomierne obciążenie każdej nogi krokwi. Zazwyczaj nachylenie krokwi mieści się w zakresie od 0,6 do 1,2 m. W przypadku dachu z izolacją przy wyborze nachylenia rozsądne jest skupienie się na parametrach blachy izolacyjnej.
Ogólnie rzecz biorąc, przy określaniu skoku montażu krokwi lepiej jest kierować się względami ekonomicznymi: obliczyć wszystkie opcje lokalizacji krokwi i wybrać najtańszą i optymalną pod względem ilościowego zużycia materiałów do konstrukcja kratownicowa.
- Obliczanie przekroju i grubości nogi krokwi
Przy budowie domów prywatnych i domków letniskowych przy wyborze przekroju i grubości krokwi kieruje się poniższą tabelą (przekrój krokwi podano w mm). Tabela zawiera średnie wartości dla terytorium Rosji, a także uwzględnia rozmiary materiałów budowlanych dostępnych na rynku. Ogólnie rzecz biorąc, ta tabela wystarczy, aby określić, jaki przekrój drewna należy kupić.
Nie powinniśmy jednak zapominać, że wymiary nogi krokwi zależą od konstrukcji systemu krokwi, jakości użytego materiału, stałych i zmiennych obciążeń wywieranych na dach.
W praktyce przy budowie prywatnego budynku mieszkalnego na krokwie najczęściej stosuje się deski o przekroju 50x150 mm (grubość x szerokość).
Samodzielne obliczenie przekroju krokwi
Jak wspomniano powyżej, krokwie są obliczane na podstawie maksymalnego obciążenia i ugięcia. W pierwszym przypadku należy wziąć pod uwagę maksymalny moment obrotowy zginanie, w drugim - odcinek nogi krokwi sprawdza się pod kątem wytrzymałości na ugięcie na najdłuższym odcinku przęsła. Formuły są dość złożone, dlatego wybraliśmy dla Ciebie wersja uproszczona.
Grubość przekroju (lub wysokość) oblicza się ze wzoru:
a) Jeśli kąt dachu< 30°, стропила рассматриваются как изгибаемые
H ≥ 8,6 x Lm x √(N / (B x Rben))
b) Jeżeli nachylenie dachu > 30°, krokwie poddaje się ściskaniu giętnemu
H ≥ 9,5 x Lm x √(N / (B x Rben))
Oznaczenia:
wys., cm- wysokość krokwi
Lm, m- część robocza najdłuższej nogi krokwi
N,
kg/m- rozłożone obciążenie na nodze krokwi
B, cm- szerokość krokwi
Rizg, kg/cm²- wytrzymałość drewna na zginanie
Do sosny i świerku Rizg w zależności od gatunku drewna wynosi:
Należy sprawdzić, czy ugięcie nie przekracza dopuszczalnej wartości.
Ugięcie krokwi powinno być mniejsze L/200- długość sprawdzanej rzeczy najdłuższy rozpiętość między podporami w centymetrach podzielone przez 200.
Warunek ten jest spełniony, jeśli spełniona jest nierówność:
3,125 XNX(Lm)³ / (BXH³) ≤ 1
N (kg/m) - obciążenie rozłożone na metr liniowy noga krokwi
Lm (m) - odcinek roboczy nogi krokwi o maksymalnej długości
B (cm) - szerokość przekroju
H (cm) - wysokość przekroju
Jeżeli wartość jest większa od jedności, konieczne jest zwiększenie parametrów krokwi B Lub H.
Wykorzystane źródła:
- SNiP 2.01.07-85 Obciążenia i uderzenia najnowsze zmiany 2008
- SNiP II-26-76 „Dachy”
- SNiP II-25-80 „Konstrukcje drewniane”
- SNiP 3.04.01-87 „Powłoki izolacyjne i wykończeniowe”
- A.A. Savelyev „Systemy krokwiowe” 2000
- K-G. Goetz, Dieter Hoor, Karl Möhler, Julius Natterer „Atlas konstrukcji drewnianych”
1.
2.
3.
4.
Na konstrukcję dachu działają różne siły. Obliczanie obciążenia dachu uwzględnia takie czynniki jak: ciężar pokrycia dachowego, krokwi i poszycia, izolacja, podkład, obciążenie śniegiem i wiatrem. Rozważmy każdy z tych obciążeń osobno.
Obliczanie krokwi
Jeśli sam budujesz dom i nie masz wystarczającej wiedzy z zakresu inżynierii i architektury, obliczenie obciążenia dachu można zamówić w wyspecjalizowanej organizacji lub u prywatnego projektanta. Jeśli konstrukcja nie jest tak wymagająca pod względem obliczeń technicznych, wszystko można wykonać samodzielnie.
Wpływ siły wiatru
Obciążenie śniegiem może zniszczyć dach, a obciążenie wiatrem może również zerwać pokrycie. Im większy kąt połaci dachu, tym większe obciążenie wiatrem konstrukcji. Im mniejszy kąt, tym większa będzie siła nośna, prowadząca do zerwania dachu. Dlatego tak ważne jest obliczenie powierzchni dach dwuspadowy. Najpierw określ długość nogi krokwi. Tutaj przydaje się wiedza kurs szkolny geometrię, ponieważ krokwie znajdują się w jednej linii z sąsiednimi ścianami prawy trójkąt dlatego obliczając długość przeciwprostokątnej, można określić wymagany wskaźnik.
Nieco trudniej jest obliczyć przekrój krokwi i odległość między nimi. W tym celu obliczymy obciążenie wiatrem dachu korzystając ze wzoru: Wр= W*k*C. W - ciśnienie wiatru pobierane z tabel SNiP. k jest współczynnikiem zależnym od wysokości budynku, jest to również wskazane powyżej dokument regulacyjny. C to współczynnik aerodynamiczny używany do obliczenia siły nośnej po zawietrznej i nawietrznej.
Współczynnik C może przyjmować zarówno wartości dodatnie, jak i ujemne. Pierwszy przypadek ma miejsce, gdy wiatr naciska na powierzchnię zboczy; dotyczy to dużych kątów. Drugi przypadek ma miejsce na dachach płaskich, gdy wiatr „spływa” po zboczach. Aby przeciwdziałać tym siłom, w zależności od nachylenia krokwi, w ścianach domu montuje się tzw. „kryzy”. Ten metalowe szpilki, do którego są przywiązane drutem nogi krokwi. W wietrznych regionach każda krokwi jest wiązana w normalnych warunkach, odbywa się to za pomocą jednej belki, po wcześniejszym jej ukończeniu zgodnie z dostępnymi danymi.
Obliczanie belki podłogowej, zobacz wideo:
Obciążenie ciężarem dachu
Ciężar samego pokrycia dachowego ma poważny wpływ na właściwości systemu krokwi. Naraz różne materiały mogą znacznie różnić się wagą. Im większy ciężar dachu, tym większe powinno być nachylenie zboczy. Trzeba też umieć liczyć metrów kwadratowych dach, ponieważ im większa jego powierzchnia, tym bardziej będzie zależeć od wpływu obciążeń zewnętrznych.
Siłę nacisku dachu na krokwie można obliczyć, znając charakterystykę materiału. Często są one wskazane w danych technicznych lub instrukcjach producenta. W zależności od rodzaju pokrycia dachowego wybierana jest konkretna opcja toczenia. Aby to stworzyć, płyta OSB, sklejka lub deska krawędziowa. Średnią masę tych materiałów można znaleźć w standardowych tabelach lub danych technicznych producenta. Na przykład w przypadku dachu łupkowego stosuje się pręty o przekroju 4*6 lub 6*6 cm, natomiast w przypadku gontów bitumicznych - Płyty OSB lub sklejka.
Obliczenie powierzchni dachu zależy od jego rodzaju. bardzo łatwe dachy jednospadowe. W więcej złożone struktury dach należy podzielić na elementarne kształty - prostokąty i trójkąty, których powierzchnię można łatwo określić (więcej szczegółów: „”). Ważne jest również, aby wziąć pod uwagę zwisy dachu przy okapie. Odległość między krokwiami określa się na podstawie grubości pokrycia dachowego.
Nie mniej ważne są obliczenia termotechniczne dachu, na podstawie których dobierana jest izolacja i jej grubość. Te dwa wskaźniki znacząco wpływają całkowita waga konstrukcje dachowe. Ponadto obejmuje to ciężar pary i wodoodporności, a także wewnętrzna podszewka pokój na poddaszu. Grubość izolacji oblicza się ze wzoru: T=R*L. Gdzie R jest oporem cieplnym konstrukcji, która będzie izolowana, L jest współczynnikiem przewodności cieplnej wybranej izolacji (wybranej zgodnie z normami SNiP II-3-79).
Załóżmy, że dach jest ocieplony wełną szklaną URSA M-20, a dom położony jest w rejonie centralnym. Wtedy grubość izolacji będzie wynosić: T = 4,7 * 0,038 = 0,18 m = 18 cm. W tym przypadku 4,7 to opór cieplny wzięty z norm SNiP, a 0,038 to współczynnik przewodności cieplnej określony przez producenta. materiał. Znając gęstość izolacji (podaną w danych technicznych) równą 18-21 kg/m2, można obliczyć wagę materiału.
W ten sam sposób oblicza się masę hydroizolacji i paroizolacji oraz materiału wykończeniowego. Obliczenie ogrzewania dachu jest również ważne, ponieważ wpływa na grubość izolacji. Również system ogrzewania, który zostanie zainstalowany na poddaszu, zwiększy ciężar konstrukcji dachu.
Aby uwzględnić ciężar samej konstrukcji krokwi, należy narysować jej plan. Uwzględnia się średnie wartości dla krokwi warstwowych i płatwi - 5-10 kg/m2, dla krokwi wiszących - 10-15 kg/m2. Aby uzyskać pewien margines bezpieczeństwa konstrukcji, powstałe obciążenia mnoży się przez współczynnik 1,1.
W celu dokładniejszego określenia obciążeń ciężaru dachu konieczne jest wykonanie obliczeń termotechnicznych dachu, których przykład można znaleźć na łamach naszego portalu.
Śnieg dla wielu jest przyjemną radością, ale czasami jest dla nich wielką katastrofą, zwłaszcza gdy jest go dużo. Ważne jest, aby zrozumieć wyznaczanie ciężaru na podstawie jego obliczeń, przede wszystkim dla budowniczych, aby dachy się nie zawaliły.
Masa ciężaru właściwego śniegu na 1m3 w zależności od właściwości |
||
| Charakterystyka śniegu | Ciężar właściwy (g/cm3) | Waga 1 m³ (kg) |
| Suchy śnieg | 0.125 | 125 |
| Świeżo opadły puszyste, suche | od 0,030 do 0,060 | od 30 do 60 |
| Mokry śnieg | do 0,95 | do 950 |
| Mokry, świeżo opadły | od 0,060 do 0,150 | od 60 do 150 |
| Świeżo upadłe osiadły | od 0,2 do 0,3 | od 200 do 300 |
| Transfer wiatru (zamieci). | od 0,2 do 0,3 | od 200 do 300 |
| Suche osiadłe stare | od 0,3 do 0,5 | od 300 do 500 |
| Suchy firn (gęsty śnieg) | od 0,5 do 0,6 | od 500 do 600 |
| Mokry firn | od 0,4 do 0,8 | od 400 do 800 |
| Mokry stary | od 0,6 do 0,8 | od 600 do 800 |
| lód lodowcowy | od 0,8 do 0,96 | od 800 do 960 |
| Leżący śnieg przez ponad 30 dni | 340-420 | |
W niektórych krajach śnieg jest doskonały materiały budowlane na przykład podczas budowy igloo wśród Eskimosów, a podczas wakacji na budowę oryginalnych rzeźb.
Powstawanie śniegu jako zjawisko naturalne
Śnieg - zjawisko naturalne, powstający w wyniku krystalizacji małych kropelek wody w atmosferze i opadających na ziemię w postaci opadów. Śnieg powstaje w atmosferze, gdy mikroskopijne cząsteczki wody zaczynają skupiać się wokół cząstek pyłu o podobnej wielkości i krystalizować. Początkowo wielkość powstałych kryształków lodu nie przekracza 0,1 mm. Ale w procesie spadania na powierzchnię ziemi, w zależności od temperatury środowisko zewnętrzne, zaczynają „zarastać” innymi zamrożonymi kryształkami wody i proporcjonalnie się powiększają.
Wzorzysty kształt płatków śniegu powstaje w wyniku specyficznej struktury cząsteczek wody. Są to zazwyczaj sześcioramienne figury wzorzyste, z możliwym kątem między krawędziami wynoszącym 60 lub 120 stopni. W tym przypadku główny „centralny” kryształ tworzy kształt sześciokąta o regularnych krawędziach. A krystaliczne promienie dodane jesienią mogą nadać płatkowi śniegu różnorodne kształty. Biorąc pod uwagę, że podczas opadania płatki śniegu są narażone na działanie wiatru, zmiany temperatury i mogą w efekcie wielokrotnie zwiększać liczbę kryształów, stają się nie tylko płaskie, ale także; kształt wolumetryczny. Na pierwszy rzut oka może się to wydawać kupą zamarzniętych kropelek wody, ale jeśli przyjrzysz się uważnie, to w oryginalnej strukturze wszystkie takie połączenia będą miały prawidłowe kąty.
Z reguły kolor śniegu jest biały. Wynika to z obecności powietrza w jego wewnętrznej strukturze. Tak naprawdę śnieg to w 95% powietrze. To decyduje o „lekkości” płatków śniegu, a także o ich gładkim lądowaniu na twardych powierzchniach. Następnie, gdy światło przechodzi przez skrystalizowaną wodę, należy wziąć pod uwagę szczeliny powietrzne i zaczyna się rozpraszać, płatek śniegu staje się widoczny biały. Ale to wersja klasyczna. Jeśli w atmosferze znajdują się inne elementy, w tym drobne cząsteczki kurzu, dymu, zanieczyszczone emisjami przemysłowymi i mieszaninami powietrza, śnieg może przybrać inne odcienie.
Zazwyczaj płatki śniegu nie mają średnicy większej niż 5 mm. Ale w historii znane są przypadki powstawania „gigantycznych” płatków śniegu, kiedy wielkość każdego „wystąpienia osiągała średnicę do 30 cm”, biorąc pod uwagę wiele czynników wpływających na proces powstawania tych naturalnych dzieł uważa się, że znalezienie dwóch identycznych płatków śniegu jest po prostu niemożliwe. I nawet jeśli wizualnie wydaje ci się, że są całkowicie podobne, gdy spojrzysz na nie pod mikroskopem, zdasz sobie sprawę, że jest to dalekie od przypadku. Ich odmiany możliwe formy dziś nieograniczona ilość.
Ile waży 1 kostka śniegu - w zależności od zależności
- Od temperatury środowisko
- Od czasu od opadów
- Od dodatkowych opadów w postaci deszczu
- Od gęstości zbrylania
Życzymy wspaniałej pogody w domu!
Załadunek...