Jak vypočítat váhu sněhu?

Při navrhování střechy je nutné vzít v úvahu hmotnostní zatížení na krokve, na stěnách domu a vypočítat zatížení sněhem na střeše, protože v zimě mohou srážky překročit hmotnost střešního materiálu.

Pro kompletní výpočet střechy jsou zapotřebí následující údaje: plocha střechy. délka hřbetů, délka hřbetů, počet hřbetů, délka převisů okapů, délka převisů štítů, počet čel, délka údolí, počet údolí směřujících k převisu okapu, délka křižovatek, délka sněhových zábran, sklon svahu sklon

Jak se počítá střecha?

Výpočet začíná určením geometrie střechy za účelem získání rozměrů pro určení ploch a úhlů sklonu za účelem zjištění parametrů odklízení sněhu ze střechy.

Zónování území Ruské federace podle vypočtené hodnoty hmotnosti sněhové pokrývky.

Po obdržení plochy střechy tedy můžeme určit hmotnost koláče, přičemž známe váhu každého materiálu, a to budou konstantní zatížení na krokve. Ve skutečnosti není až tak důležité, čím střechu pokrýt, pokud to nejsou přírodní tašky, pak se průměrná hmotnost 1 m2 pohybuje od 25 do 40 kg/m2. Hmotnostní charakteristiky jakéhokoli materiálu jsou uvedeny v průvodních dokumentech, stačí sečíst všechny hmotnosti, vynásobit korekčním faktorem 1,1 a získat přibližný výpočet požadované hmotnosti.

Střecha byla vypočítána tímto způsobem, ale je třeba mít na paměti, že i přes přesný výsledek se obvykle bere hmotnost střechy 55 kg/m2. Děje se tak proto, že pokud je střecha vyměněna po mnoha letech, může být některý materiál odlišný a část krokve bude vyžadovat úpravu a vyztužení. Aby se tomu zabránilo, bere se rezerva. Neměli byste si myslet, že v tomto případě není nutný výpočet zatížení z materiálu na střeše, můžete získat 45 a 50 kg / m2, ale můžete také získat 60 kg / m2, a pak se krokve ukáží na být příliš slabá část celé konstrukce.

Vlastnosti zatížení sněhem

Před pokračováním v této části je nutné určit polohu domu na mapě zatížení sněhem v Rusku a získat data ve formátu X kgf/m2. To je hmotnost sněhu dopadajícího na 1 m2 vodorovné plochy. Úhly sklonu svahů poskytnou korekční faktor:

• méně než 25 stupňů – 1;
• při úhlech menších než 60 stupňů 0,7;
• a v ostřejších úhlech (například 75 stupňů) nebude zatížení sněhem, protože takový svah poskytuje až 100% odstranění sněhu, když napadne.

Po zohlednění tohoto výsledku je nutné vzít v úvahu vliv větrů, které jsou vypočteny podle tabulek vlivů větru v závislosti na výšce domu a umístění, a po obdržení výpočtu hmotnosti 1 m2, pokračujte na krokevní část.

Schéma tvorby sněhových pytlů. Příklad pro střechy se sklonem od 20 do 30 stupňů.

Střešní vazník

Zjistili jsme zatížení na metr čtvereční, nyní musíme vypočítat část krokve. Nejdůležitějším prvkem systému krokví je Mauerlat. Jedná se o nosník, který se instaluje na horní okraj stěny a slouží k rovnoměrnému přerozdělení hmotnostního zatížení střechy na stěny domu. Nejsou zde žádné vypočítané hodnoty, ale existují určitá pravidla.

Za prvé, nejvýhodnější je čtvercové dřevo.

Za druhé se instaluje tak, aby šířka rohů nosné stěny zůstala alespoň 3 cm (nejlépe 5). Jinými slovy, při tloušťce horní části stěny 40 cm bude šířka Mauerlatu 30 cm.

Schéma standardního zatížení sněhem a koeficient m. Další hodnoty koeficientu m jsou uvedeny v SNiP 2.01.07-85.

Za třetí, s tenkou stěnou (například z monolitického železobetonu) je Mauerlat instalován s přesahem 3-5 cm, například s tloušťkou stěny 10 cm, šířka Mauerlatu bude 20 cm .

To se provádí tak, aby při přerozdělování zatížení nebyly poškozeny okraje stěny, které jsou nejvíce náchylné k destrukci. Je lepší vypočítat krokve pomocí programů, které jsou dostupné na internetu, včetně online výpočtů. Hlavním pravidlem je zde přesně a přesně zadat všechna data, ujistěte se, že jsou vzaty v úvahu všechny konstrukční prvky.

Upozorňujeme, že ne všechny programy tohoto druhu berou v úvahu odchylky ve výsledcích. Průhyb je vlastnost krokví ohýbat se při zatížení o určitou hodnotu v mm, a čím delší je trám, tím větší je průhyb. Pokud program takovou možnost nemá, můžete nosník vypočítaný pro vás najít v libovolné referenční knize materiálů a určit, jakou má průhyb na lineární m.

Korekční faktor je jednoduchý, pokud je průhyb větší než přípustný (10-15 mm), je nutné zvětšit průřez nosníku o 20 %. To znamená, že programem vypočítaný nosník 50×200 mm nahradíme 50×240 mm.

Co nakonec získáme

Po všech výpočtech získáme skladbu konstrukčních prvků, počet nosníků, hmotnost střechy s přihlédnutím k zatížení sněhem a větrem a budeme schopni vypočítat celkovou hmotnost střechy. Nezbývá než vyhodnotit rozložení dopadu hmotnosti na stěnu, porovnat jej s pevností materiálu stěny a ujistit se, že to stěna vydrží.

Zde je třeba mít na paměti, že bezpečnostní rezerva stěny by měla být alespoň 25–30 %, protože i v klidných oblastech není neobvyklý velmi silný vítr nebo silné sněžení a špičkové zatížení může krátkodobě překročit návrhové zatížení. Takové dopady jsou zpravidla pomíjivé a krokvový systém to vydrží, ale pokud stěna nemá bezpečnostní rezervu, pak chápete, že vaz Mauerlat-wall může být zničen.

Proto věnujte pozornost tomuto problému, použijte tento článek, takže pokud vše nevypočítáte sami, zkontrolujte výpočty návrháře.

Zatížení vnímaná konstrukcemi krokví

Podle doby trvání zátěží by se měly rozlišovat dvě skupiny zátěží: trvalá a dočasná (dlouhodobá, krátkodobá, speciální).

• К konstantní zatížení je nutné započítat zatížení od hmotnosti samotné konstrukce: střešní krytinu, hmotnost nadkrokevní konstrukce, hmotnost tepelně izolační vrstvy a hmotnost stropních dokončovacích materiálů;
• К krátkodobé zátěže zahrnují: hmotnost osob, opravárenské zařízení v oblasti údržby a oprav střechy, zatížení sněhem s plnou vypočtenou hodnotou, zatížení větrem;
• К speciální zátěže. například zahrnují seismický dopad.

Způsob platby příhradové konstrukce pro mezní stavy první a druhé skupiny zatížení by měly být provedeny s přihlédnutím k jejich nepříznivé kombinaci.

Zatížení sněhem

Úplná vypočtená hodnota zatížení sněhem je určena vzorcem:
S=Sg*m
kde,
Sg – vypočtená hodnota hmotnosti sněhové pokrývky na 1 m2 vodorovného povrchu střechy podle tabulky v závislosti na sněhové oblasti Ruské federace
m — koeficient přechodu od hmotnosti sněhové pokrývky země k zatížení sněhové pokrývky. Záleží na úhlu sklonu střechy,

• při úhlech sklonu sklonu střechy menším než 25 stupňů se mu rovná 1
• při úhlech sklonu střechy od 25 do 60 stupňů je hodnota mu rovna 0,7
• při sklonu střechy větším než 60 stupňů se hodnota mu při výpočtu celkového zatížení sněhem nebere v úvahu

Tabulka pro stanovení sněhového zatížení oblasti

zatížení větrem

Příklad 1.
Výpočet zatížení sněhem na střešním vazníku pro Moskvu a Moskevskou oblast

Zdrojová data:

• Kraj: Moskva
• Sklon střechy 35 stupňů

Zjistíme plnou vypočítanou hodnotu zatížení sněhem S

• Úplná vypočtená hodnota zatížení sněhem je určena vzorcem:S=Sg*m
• Pomocí mapy zón sněhové pokrývky území Ruské federace určíme číslo sněhové oblasti pro Moskvu, v našem případě je to III, což odpovídá podle tabulky váze sněhové pokrývky. Sg=180 (kgf/m2) ;
• koeficient přechodu od hmotnosti sněhové pokrývky země k zatížení sněhem na pokrývce pro úhel střechy 35 stupňů m = 0,7
• Dostáváme: S=Sg*m = 180*0,7 = 126 (kgf/m2)

Příklad 2.
Výpočet zatížení větrem na systém střešních vazníků pro Moskvu a Moskevskou oblast

Zdrojová data:

• Kraj: Moskva
• Sklon střechy 35 stupňů
• Výška budovy 20 metrů
• Typ terénu – městské oblasti

Zjistíme plnou vypočítanou hodnotu zatížení větrem W

• Vypočtená hodnota průměrné složky zatížení větrem ve výšce z nad zemí je určena vzorcem: W=Wo*k,
• Na základě mapy tlakových pásem větru na území Ruské federace určujeme region I pro Moskvu
• Je akceptována standardní hodnota zatížení větrem odpovídající oblasti I Wo=23 (kgf/m2)
• Koeficient k, který zohledňuje změnu tlaku větru podél výšky z, je určen z tabulky. 6 k = 0,85
• Dostáváme: W=dva*k = 23*0,85 = 19,55 (kgf/m2)

© 2000-2017 Arcom Pro – Vaše střecha

Zatížení střechy sněhem: výpočet a standardní hodnota podle SNiP

Při stavbě střechy je jedním z důležitých technických rozhodnutí výpočet maximálního zatížení sněhem, který určuje provedení systému krokví a tloušťku prvků nosné konstrukce. Pro Rusko je standardní hodnota zatížení sněhem určena pomocí speciálního vzorce s přihlédnutím k oblasti, kde se dům nachází, a standardům SNiP. Aby se snížila pravděpodobnost následků nadměrné sněhové hmoty, je při navrhování střechy nezbytné vypočítat hodnotu zatížení. Zvláštní pozornost je věnována nutnosti instalovat sněhové zábrany, aby se zabránilo pádu sněhu z přesahu střechy.

Kromě nadměrného zatížení střechy sněhová masa někdy způsobuje zatékání střechy. Když se tak vytvoří pruh ledu, znemožní se volné proudění vody a roztátý sníh s největší pravděpodobností skončí v prostoru pod střechou. Nejsilnější sněhové srážky se vyskytují v horských oblastech, kde sněhová pokrývka dosahuje výšky několika metrů. K nejnegativnějším důsledkům zátěže však dochází při periodickém rozmrazování, ledu a mrazu. V tomto případě je možná deformace střešních materiálů, nesprávný provoz drenážního systému a lavinový tok sněhu ze střechy domu.

Faktory ovlivňující zatížení sněhem

Při výpočtu zatížení od sněhových hmot na šikmé střeše je třeba vzít v úvahu skutečnost, že až 5 % sněhové hmoty se během dne odpaří. V tomto okamžiku může sklouznout, být odfouknut větrem a pokrytý kůrou. V důsledku těchto transformací vznikají následující negativní důsledky :

• zatížení od vrstvy sněhu na nosné konstrukci střechy má tendenci se při náhlém oteplení s následným mrazem několikanásobně zvýšit; to způsobuje přebytek zatížení, jehož výpočet byl proveden nesprávně; krokvový systém, hydroizolace a tepelná izolace podléhají deformaci;
• střecha složitého tvaru s četnými křižovatkami, zlomy a dalšími architektonickými prvky má tendenci sbírat sníh; to přispívá k nerovnoměrnému zatížení, které není vždy zohledněno při výpočtu;
• sníh, který klouže k okapu, se shromažďuje v blízkosti okrajů a představuje nebezpečí pro člověka; z tohoto důvodu se v oblastech s vysokými srážkami doporučuje instalovat sněhové zábrany předem;
• sníh klouzající z okapu může poškodit drenážní systém; Abyste tomu zabránili, musíte střechu vyčistit včas nebo použít sněhové zábrany.

Metody odklízení sněhu ze střechy

Nejlepší cestou z této situace je ruční čištění. Ale na základě lidské bezpečnosti je provádění takové práce extrémně nebezpečné. Z tohoto důvodu má výpočet zatížení významný vliv na konstrukci střechy, krokvového systému a dalších střešních prvků. Již dávno se ví, že čím strmější svahy, tím méně sněhu se na střeše bude držet. V oblastech s vysokými srážkami v zimě se sklon střechy pohybuje od 45° do 60°. Výpočet zároveň ukazuje, že velké množství křižovatek a složitých spojů poskytuje nerovnoměrné zatížení.

Aby se zabránilo tvorbě námrazy a ledu, používají se kabelové topné systémy. Topné těleso se instaluje po obvodu střechy přímo před okap. K řízení topného systému se používá automatický řídicí systém nebo je celý proces řízen ručně.

Výpočet hmotnosti sněhu a zatížení podle SNiP

Při sněžení může zatížení deformovat prvky nosné konstrukce domu, krokvového systému a střešních materiálů. Aby se tomu zabránilo, je ve fázi návrhu proveden návrhový výpočet v závislosti na vlivu zatížení. Sníh váží v průměru asi 100 kg/m3 a za mokra dosahuje jeho hmotnost 300 kg/m3 Při znalosti těchto hodnot lze celkem jednoduše vypočítat zatížení celé plochy, řídit se pouze tloušťkou sněhové vrstvy.

Tloušťka krytu by měla být měřena na otevřené ploše, poté se tato hodnota vynásobí bezpečnostním faktorem 1,5. Pro zohlednění regionálních terénních vlastností v Rusku se používá speciální mapa zatížení sněhu. Z toho vycházejí požadavky SNiP a další pravidla. Celkové zatížení střechy sněhem se vypočítá pomocí vzorce :

kde S je celkové zatížení sněhem;

S_calc. – vypočtená hodnota hmotnosti sněhu na 1 m 2 vodorovného povrchu země;

μ – návrhový koeficient, zohledňující sklon střechy.

Na území Ruska je vypočtená hodnota hmotnosti sněhu na 1 m 2 v souladu s SNiP přijímána podle speciální mapy, která je uvedena níže.

SNiP stanoví následující hodnoty koeficientu μ:

• pokud je sklon střechy menší než 25°, je jeho hodnota rovna jedné;
• se sklonem od 25° do 60° má hodnotu 0,7;
• pokud je sklon větší než 60°. návrhový součinitel se při výpočtu zatížení nebere v úvahu.

Názorný příklad výpočtu

Vezměme si střechu domu, který se nachází v Moskevské oblasti a má sklon 30°. V tomto případě SNiP stanoví následující postup pro výpočet zatížení :

1. Pomocí mapy ruských regionů určíme, že Moskevská oblast se nachází ve 3. klimatické oblasti, kde je standardní hodnota zatížení sněhem 180 kg/m2.
2. Pomocí vzorce z SNiP určíme plné zatížení: 180 × 0,7 = 126 kg/m2.
3. Když známe zatížení ze sněhové hmoty, vypočítáme krokvový systém, který je vybrán na základě maximálního zatížení.

Montáž sněhových zábran

Pokud je výpočet proveden správně, není třeba odstraňovat sníh z povrchu střechy. A aby se zabránilo sklouznutí z okapu, používají se zadržovače sněhu. Jejich použití je velmi snadné a odpadá nutnost odklízení sněhu ze střechy domu. Ve standardním provedení se používají trubkové konstrukce, které jsou schopné provozu, pokud standardní zatížení sněhem nepřesahuje 180 kg/m2 Pro hustší hmotnosti instalujte sněhové přidržovače ve více řadách. SNiP stanoví použití sněhových zábran:

• se sklonem 5 % nebo více s vnější drenáží;
• sněhové zábrany jsou instalovány ve vzdálenosti 0,6-1,0 metru od okraje střechy;
• Při použití trubkových sněhových záchytů musí být pod nimi zajištěno souvislé střešní opláštění.

SNiP také popisuje základní konstrukce a geometrické rozměry sněhových zábran, místa jejich instalace a principy fungování.

ploché střechy

Maximální možné množství sněhu se hromadí na rovném vodorovném povrchu. Výpočet zatížení by v tomto případě měl poskytnout nezbytnou rezervu bezpečnosti nosné konstrukce. Ploché horizontální střechy se prakticky nestaví v regionech Ruska s velkým množstvím srážek. Na jejich povrchu se může hromadit sníh a vytvářet nadměrně velké zatížení, které nebylo ve výpočtu zohledněno. Při organizaci drenážního systému z vodorovného povrchu se uchýlí k instalaci topného systému, který zajišťuje odtok vody ze střechy.

Sklon k drenážnímu trychtýři musí být minimálně 2°, což umožní shromažďovat vodu z celé střechy.

Při stavbě přístřešku pro altán, parkoviště nebo venkovský dům je zvláštní pozornost věnována výpočtu zatížení. Vrchlík má ve většině případů rozpočtový design, který nezahrnuje vliv velkých nákladů. Pro zvýšení spolehlivosti provozu vrchlíku se používá průběžné opláštění, zesílené krokve a další konstrukční prvky. Pomocí výsledků výpočtu můžete získat známou hodnotu zatížení a použít materiály požadované tuhosti pro stavbu vrchlíku.

Výpočet hlavních zatížení umožňuje optimálně přistupovat k otázce výběru konstrukce krokvového systému. Tím bude zajištěna dlouhá životnost krytiny, zvýšení její spolehlivosti a bezpečnosti provozu. Instalace sněhových zábran v blízkosti okapu umožňuje chránit lidi před sesuvem sněhových mas, které jsou pro člověka nebezpečné. Kromě toho odpadá nutnost ručního čištění. Integrovaný přístup k návrhu střechy zahrnuje i možnost instalace kabelového topného systému, který zajistí stabilní provoz drenážního systému za každého počasí.