65. Расчет покрытий. Применение снеговой нагрузки на поверхность.

Задание снеговой нагрузки на покрытие здания может быть не таким очевидным, как кажется на первый взгляд. Инженеру-расчетчику приходится учитывать снеговой район, снос и таяние снега, а также наличие снеговых мешков, которые образуются из-за криволинейной поверхности покрытия, наличия перепадов высот и парапетов.

Последствия от излишней снеговой нагрузки

Примечательно, что около 5 % всего количества снега, находящегося на крыше, испаряется в течение 24 часов. Это следует учитывать во время расчета нагрузки на крышу от снега.

Лежащий на крыше снег может сдуваться ветром, соскальзывать, покрываться коркой, что может стать причиной таких явлений:

  • Во время оттепели и последующего сильного похолодания снеговая нагрузка на кровлю существенно возрастает; в связи с этим расчетные показатели оказываются превышены; в результате могут быть повреждены не только гидро- и теплоизоляционные слои, но и стропильная конструкция.
  • Снеговая нагрузка на скатную кровлю сложной формы, содержащую различные переломы и архитектурные элементы, распределяется неравномерно. Следовательно, не всегда есть возможность точно произвести расчеты.
  • Если слишком большое количество снега скопится у края крыши, это может угрожать проходящим под зданием людям. Поэтому в тех регионах, где зимой ожидается существенный объем снега, на крышах монтируют снегозадержатели.
  • Соскальзывание снежного покрова с козырька крыши угрожает также и водостокам. Для их защиты рекомендуется устанавливать снегозадержатели, либо вовремя очищать снег.

Чем опасен снег для теплицы?

Снег является очень опасным явлением для любых сооружений: домов, навесов, беседок и, конечно же, теплиц. В различных регионах количество осадков колеблется от 80 до 560 кг. на квадратный метр кровли. Также стоит учитывать и угол наклона крыши теплицы. На ровную крышу давление будет максимальным, если же угол наклона составляет 60 градусов и выше – то давление можно не учитывать вовсе, так как снег практически не будет задерживаться на крыше теплицы. Также стоит учитывать, что снег тоже бывает разным, соответственно, и весит он по-разному:

Чем опасен снег для теплицы?
  • Свежий сухой снег имеет массу около 50 килограмм на метр кубический;
  • Полежавший сухой снег – около 125 килограмм на метр кубический;
  • Свежий мокрый снег – до 150 килограмм на метр кубический;
  • Полежавший мокрый снег – до 900 килограмм на метр кубический;
  • Ледяная корка, образованная из снега, – до 960 килограмм на метр кубический.

Видите какая разница?! В 18-19 раз.

Чем опасен снег для теплицы?

Здесь многие заблуждаются, когда думают, что масса снега остается прежней, вне зависимости от его состояния. То есть, многие считают, что если на теплицу выпало, допустим, 100 килограмм сухого снега, после того как он подтает изменится плотность, но масса останется прежней. Это действительно так, но стоит учитывать, что в момент потепления, подтаявший снег может впитывать в себя осадки в виде дождя, которые в период потепления могут быть. Естественно масса увеличится и давление на теплицу, соответственно, тоже.

Читайте также:  Базальтовый утеплитель ТехноНиколь. Рекомендации по выбору и монтажу

В принципе, даже самые скромные цифры из приведенных способны нанести непоправимые повреждения теплицы. Но все можно предотвратить, если при выборе теплицы верно рассчитать снеговую нагрузку, что позволит подобрать нужный каркас и покрытие.

Чем опасен снег для теплицы?

Ветровые нагрузки

В соответствии со сводом правил , основанном на СНиП , ветровые нагрузки относятся к кратковременным нагрузкам, а точнее, к типу — климатическим нагрузкам. Ветровые нагрузки также относят к динамическим, что обуславливает достаточно сложный процесс расчёта их воздействия. Воздействие ветра разделяется по характеру и природе влияния на 4 типа :

а) основной тип ветровой нагрузки, далее просто «ветровая нагрузка», возникает в силу возникновения подъёмной силы, образующейся при обтекании поверхностей здания потоками воздуха, и наличии статических воздушных масс внутри здания;

б) пиковые ветровые нагрузки, воздействующие на различные конструктивные элементы ограждений и прочего оборудования на кровле. Возникают при порывах ветра, и носят ударный характер воздействия;

в) резонансное вихревое возмущение, возникающее при неравномерном обтекании элементов здания. Вихревые потоки характеры тем, что создают внутри зоны разряжения, в которые происходит затягивание элементов здания;

г) Аэродинамические неустойчивые колебания типа галопирования, дивергенции и флаттера.

Тип нагрузок г) необходимо учитывать для высотных зданий (здания у которых отношение высоты к наибольшему из линейных размеров > 10).

Полный текст свода правил можно скачать здесь .

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.

Использование в расчетах

Для примера использования новой функции возьмем плоскую кровлю здания, ограждённую парапетом высотой 1.2 м. В одной из части покрытия разместим лестнично-лифтовой узел высотой 2.8 м. Здание расположим в третьем снеговом районе с нормативным значением веса снегового покрова равным 1.5 Мпа

Снеговая нагрузка возле парапета

Рисунок 3. Схема распределения снеговой нагрузки в районе парапета

Исходные данные:

h=1,2м; b=2х1,2=2,4м; µ=2h/S0=2х1,2/1,5=1,6. Принимаем µ=1,6., b=2.4 м

Снеговая нагрузка возле лестнично-лифтового узла

Рисунок 4. Схема распределения снеговой нагрузки в районе лестнично-лифтового узла

h=4 м, d=8,5 м µ=2h/S0=2х4/1,5=5,34 µ=2 при 5<d≤10 м b1=2h=8 м Принимаем µ=2., b=8 м

Для приложения нагрузки необходимо иметь четыре точки, две из них будут находится в углах архитектурных элементов, две другие можно настроить с помощью сети построения.

Читайте также:  Как делать фальцевую крышу из железных листов

Рисунок 5

Точки выделения также появляются на концах нагрузок на поверхность

Рисунок 6

Получаем картину сплошного покрытия снеговой нагрузки с учетом снеговых мешков

Рисунок 7. Схема загружения покрытия снеговой нагрузкой

Во вкладке анализ и документирование можно посмотреть полученные значения нагрузок, распределенные на конечные элементы

Рисунок 8. Распределение нагрузки на пластинчатые КЭ

Примечание:

  • Данный тип загружения можно прикладывать не только на архитектурные, но и на конечные элементы с последующим расчетом
  • Все нагрузки, попадающие в область отверстий, автоматически исключатся из расчета.

Сегодня мы узнали о новом типе нагрузки на расчетную схему в ЛИРА , которая позволит задать равномерные и переменные снеговые нагрузки в модель, а также избежать дополнительных расчетов.

Почему так важно определить, сколько кубов песка в тонне

Показатель, отражающий, сколько килограмм в 1 кубе песка, при ошибочных расчетах способен вызвать множество трудностей:

  • нарушение рецептуры смеси из бетона;
  • неправильная консистенция готового раствора;
  • утрата адгезивных свойств;
  • низкое качество бетона;
  • нарушения в процессе застывания;
  • снижение прочности бетона;
  • преждевременное разрушение конструкции, изготовленной из цементного раствора.

По этой причине очень важно определить не только, сколько песка в 1 кубе, но и какой вес материала содержится в этом объеме.

Почему так важно определить, сколько кубов песка в тонне

На заметку! В большинстве случаев используется в качестве стандартной меры веса 1 куб песка. Именно эта единица рассматривается, как общепринятый показатель для вычислений. Несмотря на это в справочниках и таблицах можно встретить и другие варианты, например, песок в тоннах/куб. м или в граммах/куб. см.

При расчете необходимого количества кубов песка учитывают его удельный вес.

Показатель, отражающий по 1 кубу, сколько кг песка содержится в указанном объеме, называется удельной массой или удельным весом. Данная мера, применимая к сыпучим материалам, находится в диапазоне 1500-2800 кг/м³. В соответствии теперь можно прикинуть, сколько кг в кубе песка.

На значение удельной массы материала могут повлиять различные факторы, среди которых:

  • состав минералов;
  • состав зерна;
  • размер фракций;
  • уровень влажности;
  • процент уплотнения;
  • примеси.
Почему так важно определить, сколько кубов песка в тонне

Утрамбовка тротуарной плитки с использованием мокрого песка.

This article has Comments

Спасибо за статью. 2 замечания S в формуле 10.1 это не расчётная нагрузка Пункты 10.? СП носят необязательный характер в соотв. Перечень национальных стандартов и сводов правил (частей таких стандартов и сводов правил), в результате применения которых на обязательной основе обеспечивается соблюдение требований Федерального закона «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений», поскольку туда они не попали

Формула коэффициента сноса снега с покрытий зданий написана не правильно в СП первая цифра 1.4, а у вас 1.2 из СП за 2011 год.

Это учтено в Изменениях №3 к СП, но они вступают в силу с

Все верно но эти деятели же не написали что S нулевое это расчетная нагрузка а вы пишете расчетная. Читаю СП так и не понял как найти РАСЧЕТНУЮ снеговую нагрузку!

Источник

Снеговая нагрузка на кровлю: тонкости расчета при проектировании

Ключевая особенность нашего климата – сезонность. Как следствие изменяются факторы воздействия на крыши домов: количество осадков, сила, направление ветра и прочие. Снеговая нагрузка на кровлю одна из основных составляющих проекта будущего строительства, с учетом которой определяется тип стропильной системы, параметры материала, вариант обрешетки и кровельного настила.

Читайте также:  Инструкция по монтажу кровли из профнастила

Что следует знать о таких воздействиях, и их учете на стадии проектирования строительства?

Определение угла

Угол наклона крыши – параметр инженерного расчета кровельных конструкций, отражающий отношение высоты конька к ширине основания ската. Скатные кровли могут иметь уклон 2,5-80 градусов, однако, оптимальный диапазон значений угла наклона составляет 20-450. От этого параметра зависит площадь скатов, ветроустойчивость и снеговая нагрузка. В специальной литературе встречаются следующие термины:

Определение угла
  • Минимальный уклон. Минимальный угол наклона в целом для скатных крыш составляет 2,5 градуса, но в зависимости от используемого гидроизоляционного материала этот параметр может увеличиваться. Меньше всего минимальный угол у рулонных битумных и мембранных покрытий, он составляет 2-4 градуса. Минимально допустимое значение для металлочерепицы и профнастила составляет 11-12 0 , для керамической черепицы – 22 0 .
  • Оптимальный. Оптимальным называют наиболее подходящий уклон крыши в данных климатических условиях при использовании определенного гидроизоляционного материала. Оптимальный угол наклона обеспечивает самостоятельный сход снега, облегчая обслуживание кровли.

Важно! Уклон крыши может выражаться в градусах, в процентах или в виде соотношения сторон. Чтобы вычислить этот параметр кровельной конструкции, необходимо разделить половину ширины фасада на высоту, а затем умножить на 100 процентов.

Определение угла

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.