Niezależne obliczanie obciążenia śniegiem dachu - jak dokładne powinny być obliczenia

Niezależne obliczanie obciążenia śniegiem dachu - jak dokładne powinny być obliczenia
12 Czerwiec, 2023
274

Ciężar śniegu zimą powoduje znaczne obciążenie systemu więźby dachowej, a przez nią - fundamentu budynku. Obliczenie obciążenia śniegiem dachu jest niezbędne zarówno do określenia parametrów konstrukcji dachu, jak i do zaprojektowania fundamentu, gdzie ważny jest całkowity ciężar domu. W artykule omówiono metody określania ciężaru pokrywy śnieżnej na dachu domu, określa jakie zagrożenie stwarza ona dla ludzi i obiektów mieszkalnych. Informacje przydadzą się wszystkim osobom mieszkającym w regionach o śnieżnych i długich zimach, planujących budowę prywatnego domu.

Dom z czapą śnieżną na dachu
Dom z czapą śnieżną na dachu
Źródło ayanahouse.com

Rodzaje obciążeń dachu

Główne obciążenia działające na dach to:

  • Waga śniegu .
  • obciążenie wiatrem .

Mają różny stopień i charakter oddziaływania na dach i system kratownicowy jako całość. Obciążenie śniegiem jest bardziej statyczne, wszystkie zmiany zachodzą stosunkowo wolno i płynnie. Jedynym wyjątkiem może być lawinowe zejście dużych zasp śnieżnych, charakterystyczne dla nowoczesnych rodzajów pokryć dachowych. Poza tym śnieg leży przez kilka miesięcy, latem nie ma obciążeń.

Lawina pokrywy śnieżnej z dachu
Lawina pokrywy śnieżnej z dachu
Źródło pinterest.co.uk

Dla wiatru pora roku nie ma znaczenia, potrafi wstać zarówno zimą, jak i latem. Wiatr jest groźny ze względu na swoją nieprzewidywalność, nie da się go przewidzieć i jakoś przygotować. Najczęściej silne wiatry nie trwają długo, ale konsekwencje są bardzo godne ubolewania. Jednocześnie stosunkowo rzadko zdarzają się silne podmuchy, które wywierają zauważalny nacisk na konstrukcję domu.

W większości przypadków obciążenie wiatrem jest minimalne i nie ma stałej wartości. Epizodyczny charakter i nierównomierność manifestacji wiatru stwarzają znaczne trudności w określeniu rzeczywistego obciążenia konstrukcji domu, dlatego zwyczajowo uwzględnia się maksymalne wartości tabelaryczne dla danego regionu.

Niszczące konsekwencje zaniedbywania obliczeń
Niszczące konsekwencje zaniedbywania obliczeń
Źródło akademija-art.hr

Zależność obciążeń od kąta nachylenia dachu

Obciążenia śniegiem i wiatrem są odwrotnie proporcjonalne do kąta nachylenia dachu. Wiatr jest skierowany równolegle do powierzchni ziemi, wszelkie pionowe obiekty są dla niego przeszkodą. Śnieg pada na samolot i naciska na niego w kierunku od góry do dołu. Dlatego im bardziej stromy kąt nachylenia połaci dachowych, tym większe obciążenia wiatrem i odwrotnie, słabszy napór zasp. Dlatego, aby zmniejszyć obciążenie wiatrem, konieczne jest zmniejszenie kąta nachylenia, a aby zmniejszyć obciążenie śniegiem, zwiększyć go.

Taka rozbieżność wymaga od projektanta dokładnej wiedzy o ilości pokrywy śnieżnej i sile wiatrów panujących w regionie, możliwości i częstotliwości porywistych podmuchów. W przeciwnym razie można uzyskać dach nadmiernie stromy, tworzący mocny żagiel lub zbyt płaski, uniemożliwiający zsuwanie się śniegu z pochyłej płaszczyzny.

Dach musi być tak zaprojektowany, aby śnieg mógł spływać po zboczu.
Dach musi być tak zaprojektowany, aby śnieg mógł spływać po zboczu.
Źródło pxhere.com

Dlaczego ładunki śniegu są niebezpieczne?

Wysokie obciążenie śniegiem jest niebezpieczne z kilku powodów:

  • Wytwarzanie nadmiernego nacisku na system kratownicy, powodującego ugięcie , obwisanie powłoki lub zniszczenie elementów nośnych dachu.
  • Pojawienie się dodatkowego obciążenia na ścianach domu , a przez nie na fundamencie .
  • Duża masa śniegu jest niebezpieczna, gdy zaspy śnieżne nagle opadają z dachu, ponieważ ludzie , samochody lub inne mienie mogą zostać uszkodzone poniżej.

Ponadto wraz ze wzrostem temperatury duża ilość śniegu zaczyna topnieć, tworząc warstwę lodu na powierzchni dachu. Jest gęsty i ciężki, dobrze utrzymuje się na powierzchni, stopniowo zwiększając swoją grubość. Podczas odwilży lód stacza się i powoduje poważne uszkodzenia wszystkich obiektów, na które spada. Należy pamiętać, że stosunkowo cienka warstwa lodu 5 cm na powierzchni skarpy o powierzchni 20 m 2 waży około tony.

Obliczenie obciążenia śniegiem dachu płaskiego pokazuje wielkość wpływu śniegu na płaszczyznę poziomą. Kąt nachylenia zboczy uwzględniają specjalne współczynniki. Uważa się, że przy nachyleniu większym niż 75 ° nie ma obciążenia śniegiem, chociaż w praktyce mokry śnieg przykleja się do płaszczyzn pionowych. Istnieje inne niebezpieczeństwo, gdy struktury domu są nieprzygotowane na dużą presję.

Zagrażające życiu niekontrolowane opady śniegu
Zagrażające życiu niekontrolowane opady śniegu
Źródło www.staffaltay.ru

Cechy rozkładu obciążenia śniegiem na powierzchni dachu

Obciążenie śniegiem rozkłada się na powierzchni dachu w różny sposób, równomiernie na całej powierzchni lub z wyraźnym przechyleniem w stronę zawietrzną. Czasami na zboczach wyrastają ogromne wiszące warstwy, które wytwarzają odpowiedni nacisk na okapy dachu.

Rozkład obciążenia śniegiem na powierzchni dachu
Rozkład obciążenia śniegiem na powierzchni dachu
Źródło obustroeno.com

Takie zniekształcenia mogą deformować lub niszczyć konstrukcje krokwi, wywierać znaczny nacisk na fundament. Należy rozumieć, że równomierne obciążenie ciężarem śniegu wpływa w wyjątkowo niekorzystny sposób na konstrukcję domu. Są rejony, w których grubość pokrywy śnieżnej przekracza 2 m. W takich warunkach niezwykle ważne jest dobranie odpowiednich kątów nachylenia stoków, aby masy śnieżne mogły się z nich stoczyć, nie osiągając nadmiernej grubości i nie powodując nieznośnego obciążenia podpory. Struktury.

Ilość pokrywy śnieżnej przekracza 2 metry - obciążenie nie do zniesienia dla konstrukcji wsporczych
Ilość pokrywy śnieżnej przekracza 2 metry - obciążenie nie do zniesienia dla konstrukcji wsporczych
Źródło ko.decorexpro.com

Wyznaczanie nacisku śniegu na dach według SNiP

Gdy konieczne staje się określenie, jakie obciążenie śniegiem na dachu występuje w danym regionie, od razu pojawia się wiele pytań. Przede wszystkim, jak poznać ilość pokrywy śnieżnej? Bezpośredni pomiar linijką nie dostarczy przydatnych informacji - każda zima ma swoją charakterystykę, są pory z małą ilością śniegu, kiedy poziom opadów jest mniejszy niż zwykle.

Wielkość uderzenia śniegu można określić za pomocą aplikacji SNiP. Istnieje mapa Federacji Rosyjskiej, na której zaznaczono i ponumerowano wszystkie regiony o tej samej ilości pokrywy śnieżnej. Rozważ aktualną wersję tej aplikacji na dziś:

Mapa SNIP RF z regionami o takiej samej ilości pokrywy śnieżnej
Mapa SNIP RF z regionami o takiej samej ilości pokrywy śnieżnej
Źródło stroy-okey.ru

Aby określić ciśnienie śniegu na dachu, musisz znaleźć na mapie interesujące miejsce i dowiedzieć się, do którego obszaru śnieżnego należy. Następnie korzystamy z tabeli:

Regiony śnieżne Federacji Rosyjskiej Wartość obciążenia kg/m²
jeden 80
2 120
3 180
cztery 240
5 320
6 400
7 480
osiem 560

Jeśli powierzchnia dachu jest znana, określenie masy śniegu nie będzie trudne - wystarczy podzielić go przez wartość tabelaryczną dla tego regionu. Ale wynikowa wartość pokazuje obciążenie na płaszczyźnie poziomej. Do uwzględnienia kąta nachylenia wykorzystywany jest współczynnik korygujący. Został znaleziony empirycznie i ma następujące znaczenia:

  • Z kątem nachylenia do 25 ° - 1.
  • Z kątem nachylenia od 25 do 60 ° - 0,7.
  • Przy kącie nachylenia większym niż 75 ° - 0.

Przyjęto zerową wartość współczynnika korygującego, ponieważ uważa się, że takie zbocze zapewnia niezależny odpływ śniegu ze zboczy i nie ma ciśnienia. W przypadku takich dachów często stosuje się ograniczniki śniegu, aby zapobiec opadaniu zbyt masywnego śniegu.

Fartuchy przeciwśnieżne zapobiegają masowemu zsuwaniu się śniegu
Fartuchy przeciwśnieżne zapobiegają masowemu zsuwaniu się śniegu
Źródło umnik.spb.ru

Kalkulator online do obliczania obciążenia śniegiem

Istnieje inny sposób obliczenia ciężaru śniegu na dachu. Jest to użycie kalkulatora online, wyspecjalizowanego zasobu, który automatycznie wykonuje obliczenia na podstawie początkowych danych użytkownika. Debata o zaletach kalkulatorów online trwa już od pierwszego dnia ich pojawienia się. Większość użytkowników jest przekonana, że jeśli konieczne jest wykonanie jakościowego obliczenia obciążenia śniegiem dachu, kalkulator jest bezużyteczny.

Niebezpiecznie jest polegać na nieznanym algorytmie w tak ważnej sprawie. Zwolennicy korzystania z tych zasobów argumentują, że kryterium jakości pracy takich zasobów może być powielanie obliczeń na innych kalkulatorach. Trudno powiedzieć na pewno, który z nich ma rację. Jednak biorąc pod uwagę względną prostotę obliczeń, o wiele bardziej poprawne jest samodzielne wykonanie tych kilku operacji arytmetycznych.

Samodzielne obliczanie obciążenia śniegiem dachu
Samodzielne obliczanie obciążenia śniegiem dachu
Źródło umnik.spb.ru

Obliczanie obciążenia śniegiem dachu w regionie moskiewskim

Jako przykład zastanów się, jak obliczane jest obciążenie śniegiem dachu w rejonie Moskwy. Wstępne dane:

  • Dom dwuspadowy o łącznej powierzchni dachu 64 m 2 .
  • Kąt nachylenia stoków wynosi 36°.

Na mapie regionów śnieżnych określamy, do którego z nich należy region moskiewski. To jest dzielnica 3. Zgodnie z tabelą otrzymujemy określoną wartość obciążenia równą 180 mg/m 2 .

64 × 180 = 11520 kg.

Otrzymaną wartość należy pomnożyć przez współczynnik nachylenia. W rozpatrywanym przypadku wynosi 0,7. Następnie otrzymujemy:

11520 × 0,7 = 8064 kg.

Waga śniegu wyniesie 8t i 64 kg. Jak widać, to obliczenie nie przedstawia żadnej złożoności, wymagane są dosłownie 2 kroki.

Łatwa do zrozumienia arytmetyka do obliczenia ilości obciążenia śniegiem
Łatwa do zrozumienia arytmetyka do obliczenia ilości obciążenia śniegiem
Źródło domik.ua

Przydatne wideo

Kalkulator dachu online

Aby poznać przybliżony koszt pokrycia dachowego różnych typów, skorzystaj z poniższego kalkulatora :

Podsumowując

Należy raz jeszcze przypomnieć o wadze i odpowiedzialności takich obliczeń. Będą potrzebne w kilku sytuacjach, wpłyną na nośność fundamentu i krokwi. Nie należy zapominać ani lekceważyć wielkości obciążenia śniegiem - właśnie rozważane obliczenia wykazały, że 8 ton śniegu leży na dachu małego domu w stosunkowo niewielkim śniegu w regionie moskiewskim. Jeśli ilość opadów w regionie jest większa, podobnie jak powierzchnia dachu, uderzenie będzie znacznie bardziej intensywne, co może doprowadzić do zniszczenia. Nie ma sensu podejmować ryzyka, lepiej wykonać wszystkie niezbędne obliczenia na czas.