Как и в случае с плоскими крышами, нагрузки от снега на скатные конструкции можно определить с помощью калькуляторов, которые учитывают множество модифицирующих факторов. Такие расчёты обеспечивают более точные результаты по сравнению с простыми оценками.
Нагрузка от снега
Тематика снега в сентябре может показаться неактуальной даже для жителей Сибири. Тем не менее, хотя сейчас мы продолжаем использовать «тележки», «сани» уже должны быть готовы к зимнему сезону. Это напоминает о том моменте, когда после обильного снегопада начинается таяние снега весной.
Собственники различных зданий — от бань, сараев и теплиц до больших бассейнов, стадионов, лабораторий и складов — сталкиваются с двумя важными вопросами, которые вытекают один из другого. Нужно ли очищать крышу от снега?
Снеговая нагрузка на крышу представляет собой серьезную проблему, которую не следует решать непрофессионалам. Если есть возможность, рекомендуется помочь в решении этих вопросов с помощью простой и понятной презентации, связанной со снегом.
Какой вес имеет снег?
Каждый, кто занимается уборкой снега с помощью лопаты, знает, что снег может быть как очень легким, так и достаточно тяжелым.
В охлажденном климате, при температуре около 10 °C, плотность снега составляет примерно 100 кг/м³.
Поздней осенью и ранней зимой вес уплотненного снега на горизонтальных и слабо наклонных поверхностях обычно колеблется в пределах 160 ± 40 кг/м³.
При длительном оттаивании плотность снега заметно увеличивается (снег «сжимается», как это происходит весной), иногда достигая значений 700 кг/м³. Таким образом, плотность снега зачастую оказывается выше в более теплых регионах по сравнению с более холодными северными территориями.
С наступлением зимы снег начинает уплотняться под воздействием солнечных лучей, ветров и давления верхних слоев снега на нижние. Его специальный вес составляет 280 ± 70 кг/м³.
К финалу зимнего сезона, в феврале, когда солнце и ветер действуют наиболее активно, плотность снега возрастает до 400 ± 100 кг/м³, а иногда достигает 600 кг/м³.
Весной, до установления сильных морозов, специальный вес снежной «жидкости» равен 750 ± 100 кг/м³, тогда как плотность льда может приближаться к 917 кг/м³.
Снег собирается в комки и перемещается, что увеличивает его специальный вес в два раза.
Средняя плотность «сухого» уплотнённого снега может варьироваться от 200 до 400 кг/м³.
Чтобы быть в курсе новых публикаций и иметь возможность скачивать рабочие файлы программы, подписывайтесь на обновления в конце статьи или в верхней части страницы.
Введите ваш электронный адрес и нажмите на кнопку «Получить анонс статьи», чтобы подтвердить свою регистрацию для получения письма, которое вскоре придет на указанный вами адрес электронной почты!
Следует ли очищать крыши от снега?
Важно осознать одну простую истину: даже в отсутствии свежевыпавшего снега, снежная масса на крыше сохраняется неизменной вне зависимости от её плотности. Другими словами, отсутствие увеличения снежного покрова не приводит к дополнительной нагрузке на крышу.
Опасность заключается в том, что рыхлый снежный покров способен поглощать осадки подобно губке. В результате общее количество воды на различных типах крыш существенно увеличивается, особенно в условиях отсутствия дренажной системы, что создает значительные риски.
Для предоставления корректного ответа на вопрос о необходимости удаления снега с крыши важно понимать, под какие нагрузки она была спроектирована и изготовлена. Необходимо выяснить, сможет ли конструкция реально выдерживать распределенную нагрузку — в фунтах на квадратный метр — до того момента, как крыша начнет подвергаться неприемлемым деформациям.
Чтобы дать объективный ответ на этот вопрос, требуется провести обследование крыши, выполнить новые или подтвердить существующие проектные расчеты, провести перерасчеты или анализ предыдущих расчетов. После этого необходимо экспериментально установить плотность снега, взяв образец, его взвесив и измерив объем, а затем рассчитать удельный вес.
К примеру, если на крыше заданное удельное давление составляет 200 кг/м², то экспериментально установленная плотность снега равна 200 кг/м³. Это подразумевает, что высота снежного покрова не должна превышать 1 метр.
Если на крыше накопилось более 0,2-0,3 метра снега и есть вероятность дождя или ухудшения погодных условий, следует предпринять меры для удаления снега.
Некоторые ключевые материалы из СП 20.13330.2011 включены в файл, который подписчики могут загрузить по ссылке в конце данной статьи.
Какие риски связаны со снегопадом?
Атмосферные осадки, особенно снег, который накапливается на крышах, создают значительное давление на их структуру. Чем севернее расположено здание, тем больше это давление может ощущаться. Однако это утверждение является лишь частично верным. На самом деле, образование льда на крышах связано с частыми колебаниями температуры между положительными и отрицательными значениями. Объемы этого льда могут быть весьма тяжелыми. Кроме того, вес влажного снега способен превышать массу обычного снега в три раза! Это неудивительно, поскольку такие нагрузки могут вызвать деформацию конструкции крыши.
Утечки могут происходить из-за ошибок в расчетах и неаккуратного монтажа крыши.
К тому же, большое количество снега и льда может повредить водосточные системы, поставив под угрозу имущество, здоровье и даже жизни людей. Именно поэтому системы безопасности кровли включают снегозащитные экраны, которые способствуют равномерному стоку воды с поверхности крыши.
Карты и виды снежного покрова
Чтобы определить стоимость снежного покрова, необходимо учесть два ключевых фактора: регион России, где расположен дом (определённый на карте ниже), и угол наклона крыши.
Смотрите приложение 5 СНиП 2.01.07-85. Нажмите на изображение для его увеличения.
После этого следует использовать уравнение:
S — стоимость снежного покрова, а
Sg — вес снега на м² горизонтальной поверхности (вычисляется согласно площади на карте в соответствии с таблицей ниже), и
µ — это коэффициент нагрузки на поверхность крыши, который зависит от угла наклона.
- Если угол наклона составляет менее 25°, то µ = 1
- При угле наклона более 25° и менее 60°, µ = 0,7
- Если угол наклона превышает 60°, нагрузка не подлежит расчету.
Расчет снеговых нагрузок на крыши в Московском регионе.
Рассмотрим коттедж расположенный в Троицке с уклоном крыши 35°.
- Данная местность отличается снежными зимами. В таком случае Sg = 180 кгс/м².
- Так как угол наклона находится в диапазоне от 25° до 60°, то µ равен 0,7
- Теперь можно подставить эти значения в формулу S = Sg * µ
- S = 180 * 0,7 = 126 кгс / м²
Обратите внимание, что представленные значения носят рекомендательный характер. В случае сложных крыш с множеством ендов и скатов под различными углами расчеты становятся значительно более запутанными. Нагрузки в разных частях конструкции распределяются неравномерно, что может привести к появлению утечек и даже обрушению всей конструкции. Чтобы минимизировать риски, важно внимательно учесть все аспекты проектирования и строительства, начиная с системы балок и заканчивая инсталляцией систем безопасности.
Посмотрите это оригинальное и остроумное видео, которое демонстрирует, как специальное устройство применяется для очистки крыш.
| Продукция высокого качества по постоянно доступным ценам. Возможности для оплаты разнообразны. Организуем доставку по Москве и окрестностям. Ознакомьтесь с нашими ценами. |
В нашем салоне вы найдете практически весь ассортимент популярных кровельных материалов и сопутствующих товаров. Просмотрите фотографии выставочных экспозиций.
До проведения реконструкции
По завершении реконструкции
Комплексная замена крыши. Превратите ваш холодный чердак в уютное пространство на первом этаже. Узнайте о других свойствах>>
Мы готовы ответить на любые ваши вопросы. Вы можете связаться с нами по телефону +7 (495) 669 31 74 или написать на адрес info@bta.ru для получения детальной консультации.
Нагрузки от снега и ветра
При проектировании арочного навеса важно учитывать его воздействие на природное окружение. Это связано с тем, что данный элемент конструкции существенно влияет на прочность и долговечность сооружения в процессе эксплуатации.
Одной из ключевых характеристик, которую следует учитывать при создании арочного навеса, является снеговая и ветровая нагрузка, то есть внешнее давление, оказываемое на конструкцию снегом и ветром. Правильный расчет этих параметров позволяет выбрать оптимальное сочетание материалов, способных выдерживать все внешние нагрузки.
Расчет снеговых нагрузок осуществляется согласно нормативным документам СНиП 2.01.07-85* или СП 20.13330.2016. На сегодняшний день СНиП является обязательным к выполнению, тогда как СП служит в качестве рекомендаций, однако, по сути, основные моменты в обоих документах совпадают.
Снеговая нагрузка: расчет
Для определения снежного покрова необходимо выполнить следующие шаги:
Шаг 1: Обозначьте номер зоны катания на карте
Изображение карты снежных территорий Российской Федерации, часть 1
Изображение: Карта снежных регионов Российской Федерации, часть 2 — Крым
Шаг 2: Уточните расчетные нагрузки, используя номера участков из таблицы.
Нормативная нагрузка Sg (кгс / м²)
Расчетная нагрузка Sg (кгс / м²)
Шаг 3. Вычислите нагрузку согласно формуле
Расчетное значение снеговой нагрузки вычисляется по следующему уравнению:
Sg — это расчетный вес снега на квадратный метр ровной поверхности, взятый из таблицы.
μ — коэффициент преобразования веса снега на земле в снеговую нагрузку на дорожное покрытие.
Коэффициент τai зависит от угла наклона крыши.
- Если уклон крыши составляет менее 25°, то μ = 1.
- Для уклонов крыши от 25° до 60°, μ = 0,7.
- Уклоны крыши, превышающие 60°, не учитываются.
Ветровая нагрузка. Расчет
Шаг 1: Определите номер ветрового района на карте
Изображение: карта зон штормового воздействия в России.
Шаг 2: Примените номера районов на схеме для определения значений регулирования ветрового влияния.
| Ветровая зона | Wo (кгс / м2) |
| Iα | 0.17 (17) |
| I (кгс / м2) | 0.23 (23) |
| II | 0.30 (30) |
| III | 0.38 (38) |
| IV | 0.48 (48) |
| V | 0.60 (60) |
| VI | 0.73 (73) |
| VII | 0.85 (85) |
Шаг 3: Подсчитайте ветровую нагрузку, применяя уравнение
Среднее значение ветровой нагрузки на высоте z над уровнем земли рассчитывается по следующему уравнению:
Wo — это значение регулирования ветровой нагрузки, полученное из таблицы ветровых районов Российской Федерации. s — аэродинамический коэффициент. k — коэффициент, который учитывает изменение давления ветра в зависимости от высоты и определяется по таблице в зависимости от типа поверхности:
- A — Открытые побережья океанов, озер и водохранилищ, а также пустынные, луговые и лесостепные районы, тундра.
- B — Городские области, леса и другие территории с равномерным покрытием препятствиями высотой более 10 метров;
- C — Городские регионы с высотой зданий свыше 25 метров.
При расчете ветровой нагрузки тип основания может варьироваться в зависимости от направления, откуда дует ветер.
Для получения более подробной информации о методах определения ветровой нагрузки обратитесь к соответствующей документации.
Обратите внимание: Необходимо учитывать нормальные условия накопления снега на крыше. Важно помнить, что влажный снег значительно тяжелее аналогичного объема сухого снега. Поэтому рекомендовано принимать это во внимание при проведении расчетов.
Снеговая нагрузка на разных участках крыши
Часто возникает мнение, что давление снега на наклонные крыши не зависит от высоты этого покрытия. Это утверждение верно лишь для свежевыпавшего снега и полностью закрытых крыш с углом наклона 25% и более. В иных случаях неравномерное давление снега может проявляться уже через сутки.
Тем не менее, снег всегда движется вниз и начинает таять. Основная его масса скатывается к карнизу, начиная с области конька. Часть образовавшейся воды проникает в стыки между листами кровли, где может замерзнуть или задерживаться в изоляции. Чем выше температура крыши, тем быстрее сходит снег с ее поверхности. В некоторых ситуациях для удаления ледяной воды с наиболее открытых участков крыши (в центральной части и вдоль карнизов) применяются нагревательные элементы.
На данном изображении представлена деформация наклонной крыши, которая была получена в результате компьютерного моделирования.
Снеговая нагрузка на крышу начинает перераспределяться вдоль ската, изначально за счёт процессов сжатия, а затем из-за неравномерного воздействия на балочную систему. Наиболее гибкая и подверженная колебаниям часть — это центральная область балки, которая деформируется, что вызывает изменение угла наклона в различных точках крыши под воздействием снеговой нагрузки. Это означает, что давление в пучке увеличивается в зоне, расположенной ближе всего к ней. На обшивке.
Возникают частые недоразумения при чтении данных о накоплении и толщине снежного покрова в различных климатических зонах. Эти сведения зачастую являются усредненными. В определённых случаях на наветренной поверхности крыши может скапливаться меньше снега, в то время как на подветренной его оказывается больше. К тому же, сама конструкция крыши состоит из множества строительных элементов и участков, где нагрузка от снега существенно превышает средние значения. Примерами таких мест могут служить углы долин, мансардные окна и окна жилых помещений.
В указанных регионах неблагоприятные направления ветров могут вызвать выпадение снега, значительно превышающего нормальные показатели. Наиболее неприятным явлением при перемещении снежных масс становится накопление значительного объема снега на шельфе в сочетании с талой водой. Снеговая нагрузка на подобные образования способна быть существенно выше, чем среднее характерное давление снега, указанное в справочных материалах.
