Při konstrukci střechy je jedním z důležitých technických řešení výpočet maximálního zatížení sněhem, který určuje návrh systému vazníků, tloušťku prvků nosné konstrukce.
Pro Rusko je standardní hodnota zatížení sněhem zjištěna podle speciálního vzorce, s přihlédnutím k oblasti, kde se dům nachází, a normám SNiP. Aby se snížila pravděpodobnost následků nadměrné hmotnosti sněhové hmoty, je při navrhování střechy nezbytné vypočítat hodnotu zatížení. Zvláštní pozornost je věnována potřebě instalace sněhových zádržných prvků, které zabraňují pádu sněhu z přesahu střechy.
Kromě nadměrného zatížení střechy je sněhová hmota někdy příčinou netěsností ve střeše. Takže s tvorbou pruhu ledu se stane volný tok vody nemožným a roztátý sníh bude s největší pravděpodobností padat do prostoru pod střechou. Nejsilnější sněhové srážky se vyskytují v horských oblastech, kde sněhová pokrývka dosahuje výšky několika metrů.
Nejnegativnější důsledky zátěže však nastávají při periodickém rozmrazování, ledu a mrazu. V tomto případě jsou možné deformace střešních materiálů, nesprávný provoz drenážního systému a lavinový proud sněhu ze střechy domu.
Faktory ovlivňující zatížení sněhem
Při výpočtu zatížení od sněhových mas na šikmé střeše je třeba vzít v úvahu skutečnost, že až 5% hmotnosti sněhu se během dne odpaří. V této době může klouzat, odfouknutý větrem, pokrytý nálevem.
V důsledku těchto transformací vznikají následující negativní důsledky:
-
- zatížení od vrstvy sněhu na nosné konstrukci střechy má tendenci se několikanásobně zvýšit s prudkým oteplením a následným mrazem; to způsobuje přebytek zatížení, jehož výpočet byl proveden nesprávně; krokvový systém, hydroizolace a tepelná izolace jsou vystaveny deformacím;
- 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 směrem 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; aby se tomu zabránilo, je nutné střechu vyčistit včas nebo použít sněhové zádrže.
Metody čištění střechy od sněhu
Rozumným východiskem ze situace je ruční čištění. Ale na základě lidské bezpečnosti je provádění takové práce extrémně nebezpečné. Z tohoto důvodu má výpočet zatížení významný vliv na návrh střechy, krovu a dalších střešních prvků. Již dávno se ví, že čím strmější svahy, tím méně sněhu se bude na střeše zdržovat.
V oblastech s vysokým množstvím srážek v zimním období je úhel sklonu střechy od 45 ° do 60 °. Výpočet zároveň ukazuje, že velký počet křižovatek a složitých spojů poskytuje nerovnoměrné zatížení.
K zamezení tvorby námrazy a ledu se používají 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, krovu a střešních materiálů. Aby se tomu zabránilo, je ve fázi návrhu proveden návrhový výpočet v závislosti na vlivu zatížení.
Sníh v průměru váží asi 100 kg / m 3 a když je mokrý, jeho hmotnost dosahuje 300 kg / m 3. Při znalosti těchto hodnot je poměrně snadné vypočítat zatížení na celou plochu, vedené 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 rysů terénu v Rusku se používá speciální mapa zatížení sněhu. Na jeho základě jsou postaveny požadavky SNiP a další pravidla.
Celkové zatížení střechy sněhem se vypočítá pomocí vzorce:
kde S je celkové zatížení sněhem;
Scalc. – 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 převzata na speciální mapě, která je uvedena níže.
SNiP stanoví následující hodnoty koeficientu μ:
- se sklonem střechy menším než 25 ° je jeho hodnota rovna jedné;
- při sklonu 25° až 60° má hodnotu 0,7;
- pokud je sklon větší než 60°, návrhový faktor se při výpočtu zatížení nebere v úvahu.
Přátelé, U-ra, stalo se a jsme rádi, že vám můžeme představit online kalkulačku pro výpočet zatížení sněhem a větrem, nyní už nemusíte nic vymýšlet na papíře ani v duchu, jen jste uvedli své parametry a okamžitě přijal náklad. Kromě toho dokáže kalkulačka vypočítat hloubku zamrznutí půdy, pokud znáte její typ. Zde je odkaz na kalkulačku -> Online kalkulačka zatížení sněhem a větrem. Kromě toho máme mnoho dalších stavebních kalkulaček, seznam všech si můžete prohlédnout na této stránce: Stavební kalkulačky
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:
- Podle mapy regionů Ruska určujeme, že Moskevská oblast se nachází ve 3. klimatické oblasti, kde standardní hodnota zatížení sněhem je 180 kg / m 2.
- Podle vzorce z SNiP určíme celkové zatížení: 180 × 0,7 = 126 kg / m 2.
- Když známe zatížení od sněhové hmoty, vypočítáme systém vazníků, který je vybrán na základě maximálních zatížení.
Montáž sněhových zábran
Pokud je výpočet proveden správně, pak sníh z povrchu střechy nelze odstranit. A pro boj s jeho sesouváním z okapu se používají sněhové zádrže. Jejich použití je velmi snadné a odpadá nutnost odklízení sněhu ze střechy domu.
Ve standardní verzi se používají trubkové konstrukce, které jsou schopny pracovat, pokud standardní zatížení sněhem nepřesahuje 180 kg / m 2. Při hustší hmotnosti se používá instalace sněhových držáků v několika řadách.
SNiP stanoví použití sněhových držáků:
- se sklonem 5 % a více s vnějším odtokem;
- zadržovače sněhu jsou instalovány ve vzdálenosti 0,6-1,0 metru od okraje střechy;
- při použití trubkových sněhových záchytů by pod nimi měl být zajištěn souvislý střešní plášť.
SNiP také popisuje hlavní struktury a geometrické rozměry sněhových držáků, místa jejich instalace a princip fungování.
ploché střechy
Maximální možné množství sněhu se hromadí na rovném vodorovném povrchu. Výpočet zatížení by v tomto případě měl poskytnout potřebnou rezervu bezpečnosti pro nosnou konstrukci. 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, se kterým se při výpočtu nepočítalo. Při organizaci drenážního systému z vodorovného povrchu se uchýlí k instalaci vytápění, které zajišťuje odtok vody ze střechy.
Sklon k odtokové nálevce musí být minimálně 2°, což umožní shromažďovat vodu z celé střechy.
Při stavbě přístřešku pro altán, parkování auta, venkovského domu 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 spojitá přepravka, zesílené krokve a další konstrukční prvky. Pomocí výsledků výpočtu je možné získat známou hodnotu zatížení a použít materiály požadované tuhosti pro konstrukci vrchlíku.
Výpočet hlavních zatížení umožňuje optimálně přistoupit k problematice volby návrhu systému vazníků. Zajistíte tak dlouhou životnost krytiny, zvýšíte její spolehlivost a bezpečnost provozu. Instalace sněhových držáků v blízkosti okapu vám umožní chránit lidi před klouzajícími nebezpečnými sněhovými masami.
Navíc odpadá nutnost ručního čištění. Integrovaný přístup k návrhu střechy zahrnuje i možnost instalace kabelového topného systému, který zajistí stabilní provoz okapového systému za každého počasí.
Hmotnost sněhu v zimě vytváří značné zatížení na střešním vazníku a přes něj – na základu budovy. Výpočet zatížení střechy sněhem je nutný jak pro stanovení parametrů střešní konstrukce, tak pro návrh základu, kde je důležitá celková hmotnost domu. Tento článek pojednává o metodách určování hmotnosti sněhové pokrývky na střeše domu, určuje, jakou hrozbu představuje pro lidi a obytné stavby. Informace budou užitečné pro všechny lidi žijící v regionech se zasněženými a dlouhými zimami, kteří plánují postavit soukromý dům.
Druhy zatížení střechy
Hlavní zatížení ovlivňující střechu jsou:
Mají různou míru a charakter vlivu na střechu a systém krovu jako celek. Zatížení sněhem je statičtější, všechny změny probíhají poměrně pomalu a plynule. Jedinou výjimkou může být lavinový sjezd velkých závějí, který je charakteristický pro moderní typy plechových krytin. Navíc sníh leží několik měsíců, v létě nejsou žádné zátěže.
U větru nezáleží na ročním období, je schopen stoupat jak v zimě, tak v létě. Vítr je nebezpečný svou nepředvídatelností, nelze ho předvídat a nějak se připravit. Nejčastěji silný vítr netrvá dlouho, ale následky jsou velmi žalostné. Silné poryvy, které vytvářejí znatelný tlak na konstrukci domu, jsou přitom poměrně vzácné.
Ve většině případů je zatížení větrem minimální a nemá konstantní hodnotu. Epizodická povaha a nerovnoměrnost projevů větru vytváří značné potíže při určování skutečného zatížení konstrukce domu, proto je obvyklé brát v úvahu maximální tabulkové hodnoty pro daný region.
Závislost zatížení na úhlu sklonu střechy
Zatížení sněhem a větrem nepřímo souvisí s úhlem střechy. Vítr je nasměrován rovnoběžně s povrchem země, překážkou mu jsou jakékoliv svislé předměty. Na letadlo padá sníh a tlačí na něj ve směru shora dolů. Čím strmější je tedy úhel sklonu sklonů střechy, tím větší je zatížení větrem a naopak slabší tlak sněhových závějí. Proto, aby se snížilo zatížení větrem, je nutné snížit úhel sklonu a pro snížení zatížení sněhem jej zvýšit.
Takový nesoulad vyžaduje, aby projektant měl přesné znalosti o množství sněhové pokrývky a síle větrů převládajících v regionu, možnosti a četnosti poryvů bouře. V opačném případě můžete mít střechu příliš strmou, tvořící silnou plachtu, nebo příliš plochou střechu, která nedovolí, aby se sníh valil po nakloněné rovině.
Střecha musí být navržena tak, aby umožňovala rolování sněhu po nakloněné rovině Zdroj pxhere.com
Proč jsou sněhové zátěže nebezpečné?
Vysoké zatížení sněhem je nebezpečné v několika ohledech:
- tvorba nadměrný tlak na příhradovém systému, což způsobuje výchylka, prověšení nátěry popř nosná destrukce střešní prvky.
- Vzhled další zatížit zdi domua jejich prostřednictvím základy.
- Velká váha sněhu nebezpečné při náhlém sestupu závějí ze střechy, protože ti dole mohou trpět lidé, auta nebo jinak majetek.
Navíc velké množství sněhu začne s rostoucí teplotou tát a na povrchu střechy se vytvoří vrstva ledu. Je hustá a těžká, dobře se drží na povrchu, postupně zvětšuje svou tloušťku. Během tání se tento led kutálí dolů a způsobuje vážné poškození všech předmětů, na které spadne. Je třeba si uvědomit, že relativně tenká vrstva ledu 5 cm na povrchu svahu o ploše 20 m 2 váží asi tunu.
Výpočet zatížení sněhem na ploché střeše ukazuje velikost dopadu sněhu na vodorovnou rovinu. Úhel sklonu svahů je zohledněn speciálními koeficienty. Předpokládá se, že při sklonu větším než 75 ° nedochází k zatížení sněhem, i když v praxi mokrý sníh ulpívá na svislých rovinách. V tom je další nebezpečí, když konstrukce domu nejsou připraveny na výrazný tlak.
Vlastnosti rozložení zatížení sněhem na povrchu střechy
Zatížení sněhem je na ploše střechy rozloženo různě, rovnoměrně po celé ploše, nebo se znatelným zkosením do závětří. Někdy na svazích vyrůstají obrovské závěsné vrstvy, které vytvářejí odpovídající tlak na okapy střechy.
Taková deformace mohou deformovat nebo zničit struktury krokví, vytvářet významný tlak na základ. Je třeba si uvědomit, že rovnoměrné zatížení hmotností sněhu ovlivňuje konstrukci domu extrémně nepříznivým způsobem. Jsou oblasti, kde tloušťka sněhové pokrývky přesahuje 2 m. V takových podmínkách je nesmírně důležité zvolit správné úhly sklonu, aby se z nich sněhové masy mohly odvalovat, aniž by dosáhly nadměrné tloušťky a nevytvářely neúnosné zatížení nosných konstrukcí. struktur.
Množství sněhové pokrývky je více než 2 metry – neúnosná zátěž pro nosné konstrukce Zdroj ko.decorexpro.com
Stanovení tlaku sněhu na střechu podle SNiP
Když je nutné určit, jaké zatížení střechy sněhem v daném regionu existuje, okamžitě vyvstává mnoho otázek. Za prvé, jak zjistíte množství sněhové pokrývky? Přímé měření pravítkem neposkytne užitečné informace – každá zima má své vlastní charakteristiky, existují období s malým množstvím sněhu, kdy je hladina srážek menší než obvykle.
Velikost dopadu sněhu lze určit pomocí aplikací SNiP. Existuje mapa Ruské federace, na které jsou vyznačeny a očíslovány všechny oblasti se stejnou sněhovou pokrývkou. Zvažte aktuální verzi této aplikace pro dnešek:
Pro určení tlaku sněhu na střeše je potřeba najít bod zájmu na mapě a zjistit, do které sněhové oblasti patří. Pak použijeme tabulku:
Sněhové oblasti Ruské federace Hodnota zatížení kg/m² 1 80 2 120 3 180 4 240 5 320 6 400 7 480 8 560 Pokud je plocha střechy známá, pak nebude těžké určit hmotnost sněhu – stačí ji vydělit tabulkovou hodnotou pro tuto oblast. Ale výsledná hodnota ukazuje zatížení na vodorovné rovině. Pro zohlednění úhlu sklonu se používá korekční faktor. Bylo zjištěno empiricky a má následující význam:
- na úhel sklonu až 25° – 1.
- na úhel sklonu od 25 do 60 ° – 0,7.
- na úhel sklonu více než 75° – 0.
Nulová hodnota korekčního faktoru byla přijata, protože se má za to, že takový svah poskytuje nezávislý tok sněhu ze svahů a není zde žádný tlak. U takových střech se často používají sněhové záchytky, aby se zabránilo pádu příliš masivního sněhu.
Online kalkulačka pro výpočet zatížení sněhem
Existuje další způsob výpočtu hmotnosti sněhu na střeše. Jedná se o použití online kalkulačky, specializovaného zdroje, který automaticky provádí výpočty na základě počátečních dat uživatele. Debata o výhodách online kalkulaček probíhá od prvního dne jejich objevení. Většina uživatelů je přesvědčena, že pokud je nutné provést kvalitativní výpočet zatížení střechy sněhem, je kalkulačka k ničemu.
Spoléhat se na neznámý algoritmus pro tak zásadní problém je nebezpečné. Zastánci využívání těchto zdrojů tvrdí, že kritériem pro kvalitu práce těchto zdrojů může být duplikace výpočtu na jiných kalkulačkách. Těžko s jistotou říci, kdo z nich má pravdu. Vzhledem k relativní jednoduchosti vlastního výpočtu je však mnohem správnější provádět těchto několik aritmetických operací sami.
Výpočet zatížení sněhem na střeše v Moskevské oblasti
Jako příklad zvažte, jak se počítá zatížení střechy sněhem v Moskevské oblasti. Počáteční údaje:
- Дом se dvěma sjezdovkami, celková plocha střechy 64 m².
- Úhel sklonu je 36°.
Na mapě sněhových oblastí určíme, do které z nich moskevská oblast patří. Toto je okres 3. Podle tabulky získáme měrnou hodnotu zatížení 180 kg / m².
64 × 180 = 11520 kg.
Výsledná hodnota se musí vynásobit faktorem sklonu. V posuzovaném případě se rovná 0,7. Pak dostaneme:
11520 × 0,7 = 8064 kg.
Hmotnost sněhu bude 8t a 64 kg. Jak vidíte, tento výpočet nepředstavuje žádnou složitost, je nutné provést doslova 2 kroky.
Popis videa
Ve video lekci je veden vzdělávací program na téma sopromat. V přístupné podobě je materiál prezentován pro výpočet konstrukcí domu s přihlédnutím k zatížení sněhem:
Online kalkulačka střechy
Chcete-li zjistit přibližnou cenu různých typů střešních krytin, použijte následující kalkulačku.:
Konečně,
Je třeba znovu připomenout důležitost a odpovědnost takových výpočtů. Budou potřeba v několika situacích, budou mít vliv na únosnost základů a krokví. Velikost sněhového zatížení by se neměla zapomínat ani opomíjet – právě uvažovaný výpočet ukázal, že 8 tun sněhu leží na střeše malého domu v relativně malém množství sněhu v Moskevské oblasti. Pokud je množství srážek v regionu větší, stejně jako plocha střechy, bude dopad mnohem intenzivnější, což může vést ke zničení. Nemá smysl riskovat, je lepší dokončit všechny potřebné výpočty včas.
