Πώς να υπολογίσετε τα φορτία ανέμου και χιονιού σε μια στέγη ανάλογα με την περιοχή κατοικίας σας. Υπολογισμός φορτίου χιονιού σε επίπεδη οροφή Φορτίο χιονιού ανά 1 m2

Χιόνι πέφτει το χειμώνα σε όλη τη Ρωσία. Το παρασέρνει ο άνεμος από τις στέγες, εξατμίζεται κάτω από τον ήλιο και πέφτει ξανά. Μια αλλαγή στο βάρος αλλάζει την κάμψη των φέροντων στοιχείων της οροφής, οι σύνδεσμοι χαλαρώνουν, χάνοντας αντοχή. Μια απροσδόκητα μεγάλη ποσότητα χιονιού μπορεί να προκαλέσει ζημιά στην οροφή. Αυτό μπορεί να αποφευχθεί εάν κάνετε υπολογισμούς κατά την κατασκευή φορτίο χιονιού.

Το βάρος των νιφάδων χιονιού είναι σκέτη ανοησία. Ενώ είναι στο δρόμο αρνητικές θερμοκρασίες, θα πέσει χιόνι και θα συσσωρευτεί στις στέγες. Σταδιακά, το ξαπλωμένο χιόνι γίνεται υγρό από τη θερμότητα του ήλιου, η πυκνότητά του αυξάνεται στα 300 κιλά ανά κυβικό μέτρο. Βάρος, που συσσώρευσε χιόνιπιέζει στην επιφάνεια, που ονομάζεται φορτίο χιονιού.

Ας εξετάσουμε τη διαδικασία υπολογισμού της πίεσης χιονιού στην επιφάνεια, προκειμένου να ληφθεί υπόψη ο σχεδιασμός επαρκώς ισχυρών κτιρίων και κατασκευών.

Στη Ρωσία, το χιόνι είναι ένα τακτικό καιρικό φαινόμενο σε ολόκληρη σχεδόν την επικράτεια. Η διαφορά έγκειται στην ποσότητα του χιονιού που πέφτει, στη διάρκεια της ψυχρής περιόδου, στους εποχιακούς ανέμους και στον αριθμό των θερμοκρασιακών μεταβολών στους 0 0 C στο τέλος της χειμερινής περιόδου.

Οι καιρικές συνθήκες διαφέρουν όχι μόνο σε περιοχές με διαφορετικές γεωγραφικές συντεταγμένες, αλλά και σε ένα μέρος μέσα διαφορετικά χρόνια. Ωστόσο, οι μακροπρόθεσμες μετρήσεις που πραγματοποιούνται από μετεωρολόγους καθιστούν δυνατό τον εντοπισμό της πιθανής μέγιστης βροχόπτωσης χιονιού και τον υπολογισμό του τυπικού φορτίου χιονιού για κάθε περιοχή.

Περιφερειακή πίεση χιονιού

Οι κατηγορίες εμφανίζονται στον χάρτη που περιλαμβάνεται στο SNiP 2.01.07-85. Οι κατηγορίες είναι χρωματικές και αριθμημένες.

Όταν αλλάζουν τα στατιστικά στοιχεία εντός των κατηγοριών, ο χάρτης ενημερώνεται. Μπορείτε να μάθετε την τυπική τιμή για την περιοχή σας προσδιορίζοντας την κατηγορία του μέρους στον χάρτη.

Σχεδιασμός φορτίου χιονιού

Η τυπική τιμή είναι μόνο η βάση για τον υπολογισμό του πραγματικού πιθανού βάρους του χιονιού. Εύχρηστος κανονιστική σημασίαγια υπολογισμόη δύναμη δεν είναι δυνατή, γιατί:

• οι πλαγιές της στέγης μπορεί να είναι κεκλιμένες, το χιόνι θα απλωθεί σε μεγαλύτερη περιοχή.
• Οι άνεμοι που πνέουν το χιόνι από την οροφή είναι διαφορετικοί σε κάθε περιοχή.
• τα γύρω κτίρια αλλάζουν την επίδραση των ανέμων.
• Η θερμική αγωγιμότητα της οροφής μπορεί να οδηγήσει σε επιταχυνόμενη τήξη και απώλεια βάρους.

Για να σχεδιαστεί μια στέγη με την απαραίτητη και επαρκώς αξιόπιστη δομή, θα πρέπει να ληφθούν υπόψη όλοι οι παράγοντες που επηρεάζουν την πραγματική κατάσταση.

Τύπος υπολογισμού

Ο τύπος για τον υπολογισμό του φορτίου χιονιού, υποχρεωτικός για χρήση από τους σχεδιαστές, δίνεται στο SP 20.13330.2016 και μοιάζει με αυτό: S 0 = γ β γ τ µ Sg.

• µ – ένας συντελεστής που λαμβάνει υπόψη τη γωνία κλίσης της κλίσης της οροφής σε σχέση με την οριζόντια επιφάνεια.
• ντο t – θερμικός συντελεστής. Εξαρτάται από την ένταση της απελευθέρωσης θερμότητας μέσω της οροφής.
• ντο σι – συντελεστής ανέμου, ο οποίος λαμβάνει υπόψη τη μετατόπιση του ανέμου του χιονιού.

Η παρουσία συντελεστών στον τύπο καθορίζει την εξάρτηση του αποτελέσματος από ορισμένες συνθήκες.

Ας εξετάσουμε τις τιμές των συντελεστών σε σχέση με κτίρια με συνολικές διαστάσεις μικρότερες από 100 μέτρα και χωρίς περίπλοκες μορφές στέγης. Για μεγάλα κτίριαή με σπασμένα ανάγλυφα στέγης, χρησιμοποιούνται πιο περίπλοκοι υπολογισμοί.

Εξάρτηση της πίεσης χιονιού από τετραγωνικό μέτροαπό τη γωνία κλίσης της κλίσης της οροφής εξηγείται από το γεγονός ότι:

1. Το χιόνι δεν γλιστράει σε επίπεδες ή ελαφρώς επικλινείς στέγες. Συντελεστής µ ίση με 1,0 όταν η κλίση έχει κλίση έως 25°.
2. Η τοποθέτηση της οροφής υπό γωνία ως προς την οριζόντια επιφάνεια οδηγεί σε αύξηση της επιφάνειας της οροφής στην οποία πέφτει ο κανόνας χιονιού για ένα οριζόντιο τετράγωνο. Συντελεστής µ ίσο με 0,7 σε γωνίες 25° – 60°.
3. Η βροχόπτωση δεν παραμένει σε απότομες επιφάνειες. Συντελεστής µ ισούται με 0 εάν η κλίση είναι μεγαλύτερη από 60° (χωρίς φορτίο).

Εισαγωγή στον τύπο θερμικού συντελεστή ντο tσας επιτρέπει να λάβετε υπόψη την ένταση της τήξης του χιονιού από την απελευθέρωση θερμότητας μέσω της οροφής. Κατά κανόνα, η πίτα στέγης ενός κτιρίου σχεδιάζεται με ελάχιστη απώλεια θερμότητας προκειμένου να εξοικονομηθούν χρήματα και ο συντελεστής ντο tστους υπολογισμούς λαμβάνεται ίσο με 1,0. Για την εφαρμογή της τιμής του μειωμένου συντελεστή 0,8, είναι απαραίτητο το κτίριο να έχει μη μονωμένη επίστρωση με αυξημένη απαγωγή θερμότητας με κλίση στέγηςπερισσότερο από 3° και την παρουσία ενός αποτελεσματικού συστήματος αποστράγγισης νερού τήγματος.

Ο άνεμος διώχνει το χιόνι από τις στέγες, μειώνοντας το βάρος που πιέζει την κατασκευή. Συντελεστής ανέμου ντο σιμπορεί να μειωθεί από 1,0 σε 0,85, αλλά μόνο εάν πληρούνται οι ακόλουθες προϋποθέσεις:

1. Πνέουν σταθεροί άνεμοι με ταχύτητες 4 m/s και άνω.
2. Μέσος χειμερινή θερμοκρασίααέρα κάτω από 5 0 C.
3. Η γωνία κλίσης της οροφής είναι από 12° έως 20°.

Πριν από τη χρήση σε αποφάσεις σχεδιασμού, η υπολογιζόμενη τιμή πολλαπλασιάζεται με τον συντελεστή αξιοπιστίας γ f = 1,4, παρέχοντας αντιστάθμιση για την αντοχή των δομικών υλικών που χάνονται με την πάροδο του χρόνου.

Παράδειγμα υπολογισμού φορτίου

Θα υπολογίσουμε το φορτίο χιονιού στην οροφή για ένα κτίριο που σχεδιάζεται για κατασκευή στο Khabarovsk. Χρησιμοποιώντας τον χάρτη, προσδιορίζουμε την κατηγορία της περιοχής - II, και ανά κατηγορία βρίσκουμε τη μέγιστη τυπική τιμή - έως 120 kg/m 2. Το κτίριο είναι σχεδιασμένο με δίρριχτη στέγηου σε γωνία 35° ως προς την επιφάνεια. Άρα ο συντελεστής µ ισούται με 0,7.

Υποτίθεται ότι το κτίριο θα έχει σοφίτα και χρήση αποτελεσματικών θερμομονωτικών υλικών πίτα στέγης. Συντελεστής ντο tισούται με 1,0.

Το κτίριο θα κατασκευαστεί στην πόλη, ο αριθμός των ορόφων δεν θα υπερβαίνει τα γύρω κτίρια που βρίσκονται σε απόσταση δύο υψών κτιρίου. Συντελεστής ντο σιπρέπει να λαμβάνεται ίσο με 1,0.

Έτσι, η υπολογιζόμενη τιμή είναι: S 0 = c b c t μ S g =1,0*1,0*0,7*120 =94 kg/m2

Για τον υπολογισμό της αντοχής, όχι μόνο της δομής της οροφής, αλλά και των θεμελίων και των φερόντων στοιχείων του κτιρίου, χρησιμοποιούμε συντελεστή ασφαλείας 1,4, λαμβάνοντας τιμή 131,6 kg/m 2 για υπολογισμούς σχεδιασμού.

Σημείωση για τους ιδιοκτήτες σπιτιού

Έχοντας υπολογίσει το φορτίο χιονιού, θα πρέπει να προσδιοριστεί η ανάγκη εγκατάστασης συστήματος συγκράτησης χιονιού. Είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη όχι μόνο η πιθανή τήξη του χιονιού, αλλά και λιώσει νερό, σχηματίζοντας παγάκια και πάγωμα σε σωλήνες αποχέτευσης. Για την εξάλειψη αυτών των φαινομένων χρησιμοποιούνται συστήματα θέρμανσης για μαρκίζες και υδρορροές.

Κατά το σχεδιασμό μιας οροφής, πρέπει να λάβετε υπόψη τα φορτία που ασκούνται σε αυτήν - χιόνι και άνεμος. Για να προσδιορίσετε τους δείκτες αυτών των τιμών, μπορείτε να επικοινωνήσετε με έναν ειδικό κατασκευαστικό οργανισμό, όπου οι μηχανικοί θα σας βοηθήσουν με τους υπολογισμούς. Αλλά αν θέλετε να κάνετε τα πάντα μόνοι σας και να μην αμφιβάλλετε για τις ικανότητές σας, τότε εδώ θα βρείτε τις απαραίτητες φόρμουλες με λεπτομερής περιγραφήποσότητες που θα χρειαστούν για τον υπολογισμό. Λοιπόν, πρώτα, ας καταλάβουμε ποια είναι αυτά τα φορτία και γιατί πρέπει να ληφθούν υπόψη.

Το ρωσικό κλίμα είναι πολύ διαφορετικό. Είναι σημαντικό να κατανοήσουμε ότι η οροφή ενός σπιτιού υπό κατασκευή θα επηρεαστεί από αλλαγές θερμοκρασίας, πίεση ανέμου, βροχόπτωση και άλλους φυσικούς και μηχανικούς παράγοντες. Επιπλέον, ο βαθμός της επιρροής τους θα εξαρτηθεί άμεσα από την περιοχή κατασκευής. Όλα αυτά θα ασκήσουν πίεση όχι μόνο στον φράκτη της οροφής - στην οροφή, αλλά και στην φέρουσες κατασκευές, όπως δοκάρια και επένδυση. Πρέπει να καταλάβετε ότι ένα σπίτι είναι μια ενιαία δομή. Μέσω μιας αλυσιδωτής αντίδρασης, το φορτίο από την οροφή μεταφέρεται στους τοίχους και από αυτούς στο θεμέλιο. Επομένως, είναι σημαντικό να υπολογίζετε τα πάντα μέχρι την παραμικρή λεπτομέρεια.

Σχηματίστηκε χιονοκάλυψη χειμερινές περιόδουςστην ταράτσα του σπιτιού, ασκεί μια συγκεκριμένη πίεση σε αυτό. Όσο πιο βόρεια είναι η περιοχή, τόσο περισσότερο χιόνι. Φαίνεται ότι ο κίνδυνος βλαβών είναι υψηλότερος, αλλά θα πρέπει να είστε πιο προσεκτικοί όταν σχεδιάζετε ένα σπίτι σε μια περιοχή όπου υπάρχουν περιοδικές αλλαγές θερμοκρασίας που μπορεί να προκαλέσουν το λιώσιμο του χιονιού και στη συνέχεια το πάγωμα. Το μέσο βάρος του χιονιού είναι 100 kg/m3, αλλά σε υγρή κατάσταση μπορεί να φτάσει τα 300 kg/m3. Σε τέτοιες περιπτώσεις, η μάζα του χιονιού μπορεί να προκαλέσει παραμόρφωση του συστήματος δοκών, υδρο- και θερμομόνωση, η οποία θα οδηγήσει σε διαρροές οροφής. Τέτοιες καιρικές συνθήκες θα επηρεάσουν επίσης την ταχεία και ανομοιόμορφη αφαίρεση της χιονοκάλυψης από την οροφή, η οποία μπορεί να είναι επικίνδυνη για τον άνθρωπο.

Όσο μεγαλύτερη είναι η κλίση της οροφής, τόσο λιγότερες αποθέσεις χιονιού θα συγκρατούνται σε αυτήν. Αν όμως η στέγη σας έχει πολύπλοκο σχήμα, στη συνέχεια στη συμβολή της στέγης, όπου εσωτερικές γωνίες, μπορεί να συσσωρευτεί χιόνι, το οποίο θα συμβάλει στον σχηματισμό ανομοιόμορφων φορτίων. Είναι καλύτερο να εγκαταστήσετε προστατευτικά χιονιού σε περιοχές όπου η βροχόπτωση είναι αρκετά υψηλή, έτσι ώστε το χιόνι που συσσωρεύεται κοντά στην άκρη της μαρκίζας να μην μπορεί να βλάψει το σύστημα υδρορροής. Μπορείτε να αφαιρέσετε μόνοι σας το χιόνι, αλλά αυτή η διαδικασία δεν μπορεί να ονομαστεί εκατό τοις εκατό ασφαλής.

Προκειμένου να διασφαλιστεί η ασφαλής τήξη του χιονιού και να αποτραπεί ο σχηματισμός παγετώνων, χρησιμοποιείται ένα σύστημα θέρμανσης με καλώδιο. Μπορεί να ελεγχθεί αυτόματα ή χειροκίνητα. Εξαρτάται από την επιθυμία και την επιλογή σας. Θερμαντικά στοιχείαΈνα τέτοιο σύστημα βρίσκεται κατά μήκος ολόκληρης της άκρης της οροφής μπροστά από την υδρορροή.

Για τη Ρωσία, το φορτίο χιονιού θα εξαρτηθεί από την περιοχή κατασκευής. Ένας ειδικός χάρτης θα σας βοηθήσει να προσδιορίσετε πόση χιονοκάλυψη θα είναι στην περιοχή σας.

Τεχνολογία για τον υπολογισμό του φορτίου χιονιού: S=Sg*m, όπου Sg είναι η υπολογισμένη τιμή του βάρους της χιονοκάλυψης σε 1 m2 οριζόντιας επιφάνειας της γης, σύμφωνα με τον πίνακα, και m είναι ο συντελεστής μετάβασης από το βάρος του χιονιού της γης στο φορτίο χιονιού στο κάλυμμα.

Η υπολογισμένη τιμή του βάρους του καλύμματος χιονιού Sg λαμβάνεται ανάλογα με την περιοχή χιονιού Ρωσική Ομοσπονδία.

Προσδιορισμός του φορτίου χιονιού της περιοχής

Ο συντελεστής m εξαρτάται από τη γωνία κλίσης της κλίσης της οροφής, σε γωνίες κλίσης της κλίσης της οροφής:

λιγότερο από 25 μοίρες m λαμβάνεται ίσο με 1

από 25 έως 60 μοίρες η τιμή του m λαμβάνεται ίση με 0,7 (περίπου κάθε κλίση έχει τη δική της τιμή)

περισσότερο από 60 μοίρες, η τιμή του m δεν λαμβάνεται υπόψη κατά τον υπολογισμό του συνολικού φορτίου χιονιού.

Ο άνεμος ασκεί πλευρική πίεση στους τοίχους του σπιτιού και της στέγης. Η ροή του αέρα, όταν βρεθεί αντιμέτωπος με ένα εμπόδιο, κατανέμεται, κατεβαίνοντας μέχρι τα θεμέλια και πάνω στις μαρκίζες της στέγης. Αν δεν υπολογίσετε την πίεση του ανέμου, τότε κάλυμμα στέγηςμπορεί απλά να ξεκολλήσει άνεμος τυφώνα. Μια τέτοια καταστροφή δεν μπορεί πάντα να διορθωθεί με κάποιο τρόπο καλλυντικές επισκευές, αυτό συχνά οδηγεί στην ανάγκη αντικατάστασης της οροφής. Ένας σημαντικός δείκτης κατά τον υπολογισμό της επίδρασης του ανέμου είναι ο αεροδυναμικός συντελεστής. Εξαρτάται από τη γωνία κλίσης της οροφής. Όσο πιο απότομη είναι η κλίση, τόσο μεγαλύτερο είναι το φορτίο και ο άνεμος θα προσπαθήσει να «ανατρέψει» την οροφή. Εάν η γωνία της στέγης σας είναι μικρή, τότε ο άνεμος θα δράσει στην οροφή σαν ανυψωτική δύναμη, προσπαθώντας να την αποκόψει και να την παρασύρει. Για να μην συμβεί αυτό, πρέπει να ακολουθήσετε σωστά τη δομή της οροφής. Η σταθερότητα του συστήματος δοκών εξαρτάται από τη διασφάλιση της χωρικής ακαμψίας, η οποία αποτελείται από τον σωστό συνδυασμό στηριγμάτων, αντηρίδων και διαγώνιων στηριγμάτων σε αυτό, καθώς και την άκαμπτη στερέωσή τους μεταξύ τους. Επιπλέον, ο άνεμος μπορεί να μεταφέρει αντικείμενα που σε σύγκρουση με την οροφή θα αφήσουν μηχανικές βλάβες. Για να μην συμβεί αυτό, πρέπει να επιλέξετε προσεκτικά το κάλυμμα στέγης και να οργανώσετε σωστά το περίβλημα για την τοποθέτησή του.

Η πίεση του ανέμου, καθώς και το βάρος του καλύμματος χιονιού, θα εξαρτηθούν από την περιοχή κατασκευής. Μπορείτε να προσδιορίσετε τη ζώνη χρησιμοποιώντας τον παρακάτω χάρτη.

Τεχνολογία υπολογισμού φορτίου ανέμου

Ο συντελεστής k, ο οποίος λαμβάνει υπόψη τη μεταβολή της πίεσης του ανέμου με ύψος z, προσδιορίζεται από τον παρακάτω πίνακα ανάλογα με τον τύπο του εδάφους. Οι ακόλουθοι τύποι εδάφους γίνονται δεκτοί:

Α – ανοιχτές ακτές θαλασσών, λιμνών και δεξαμενών, ερήμων, στεπών, δασικών στέπες, τούνδρας.

Β – αστικές περιοχές, δάση και άλλες περιοχές ομοιόμορφα καλυμμένες με εμπόδια ύψους άνω των 10 m.

Γ – αστικές περιοχές με κτίρια ύψους άνω των 25 m.

Μια κατασκευή θεωρείται ότι βρίσκεται σε μια περιοχή αυτού του τύπου εάν αυτή η περιοχή παραμένει στην προσήνεμη πλευρά της κατασκευής σε απόσταση 30 ωρών - με ύψος δομής h έως 60 m και 2 km. - σε μεγαλύτερα υψόμετρα.

Σημείωση: Κατά τον προσδιορισμό του φορτίου ανέμου, οι τύποι εδάφους μπορεί να διαφέρουν για διαφορετικές υπολογιζόμενες διευθύνσεις ανέμου.

Φορτία ανέμου και χιονιού όταν σχεδιάζετε στέγαστρα

Ιδιαίτερη προσοχήΟι υπολογισμοί πρέπει να δοθούν σε όσους σκέφτονται να σχεδιάσουν ένα θόλο - για παράδειγμα, για κιόσκι ή στάθμευση αυτοκινήτου. Συνήθως, σε τέτοιες περιπτώσεις, χρησιμοποιείται ένας οικονομικός σχεδιασμός που δεν έχει επαρκή ακαμψία. Επομένως, η πίεση χιονιού δεν μπορεί να αγνοηθεί. Συνιστάται να καθαρίζετε το χιόνι εγκαίρως, αποφεύγοντας το σχηματισμό καλύμματος χιονιού πάχους άνω των 30 cm. Αν επιλέξατε μεταλλική κατασκευή, τότε πρέπει να έχει το κατάλληλο πάχος προφίλ. Σε κάθε περίπτωση, για να επιλέξετε υλικά της απαιτούμενης ακαμψίας, είναι καλύτερο να χρησιμοποιήσετε τα αποτελέσματα υπολογισμού.

Παραδείγματα υπολογισμού φορτίων χιονιού και ανέμου για τη Μόσχα και την περιοχή της Μόσχας

Παράδειγμα Νο. 1: Υπολογισμός φορτίου χιονιού

Αρχικά δεδομένα:

περιοχή: Μόσχα

κλίση στέγης: 35 μοίρες

Ας βρούμε τη συνολική υπολογιζόμενη τιμή του φορτίου χιονιού S:

η συνολική υπολογιζόμενη τιμή του φορτίου χιονιού προσδιορίζεται από τον τύπο: S=Sg*m

Χρησιμοποιώντας τον χάρτη των ζωνών κάλυψης χιονιού στην επικράτεια της Ρωσικής Ομοσπονδίας, προσδιορίζουμε τον αριθμό της περιοχής χιονιού για τη Μόσχα: στην περίπτωσή μας, είναι III, που αντιστοιχεί σύμφωνα με τον πίνακα στο βάρος του καλύμματος χιονιού Sg = 180 (kgf/m2);

συντελεστής μετάβασης από το βάρος του καλύμματος χιονιού του εδάφους στο φορτίο χιονιού στην επίστρωση για γωνία οροφής 35 μοιρών m = 0,7

παίρνουμε: S=Sg*m = 180*0,7 = 126 (kgf/m2)

Παράδειγμα Νο. 2: Υπολογισμός φορτίου ανέμου

Αρχικά δεδομένα:

περιοχή: Μόσχα

κλίση στέγης: 35 μοίρες

ύψος κτιρίου: 20 μέτρα

τύπος εδάφους: αστικές περιοχές

Ας βρούμε τη συνολική υπολογιζόμενη τιμή του φορτίου ανέμου W:

Η υπολογισμένη τιμή της μέσης συνιστώσας του φορτίου ανέμου σε ύψος z πάνω από την επιφάνεια του εδάφους καθορίζεται από τον τύπο: W=Wo*k,

Με βάση τον χάρτη των ζωνών πίεσης ανέμου στην επικράτεια της Ρωσικής Ομοσπονδίας, προσδιορίζουμε την περιοχή I για τη Μόσχα

Η τυπική τιμή του φορτίου ανέμου που αντιστοιχεί στην περιοχή I λαμβάνεται ως Wo=23(kgf/m2)

Ο συντελεστής k, ο οποίος λαμβάνει υπόψη τη μεταβολή της πίεσης ανέμου κατά το ύψος z, προσδιορίζεται από τον πίνακα. 6k=0,85

Παίρνουμε: W=Wo*k = 23*0,85 = 19,55 (kgf/m2)

Το θέμα του χιονιού τον Σεπτέμβριο δεν είναι πολύ σχετικό ακόμη και για εμάς - κατοίκους της Σιβηρίας. Ωστόσο... το «έλκηθρο» θα πρέπει να είναι ήδη έτοιμο, παρά το γεγονός ότι συνεχίζουμε να καβαλάμε στα «καρότσια». Έρχονται στο μυαλό στιγμές που μετά από έντονη χιονόπτωση το χειμώνα και πριν λιώσει το χιόνι την άνοιξη...

Ιδιοκτήτες διάφορα κτίρια- από λουτρά, υπόστεγα και θερμοκήπια μέχρι τεράστιες πισίνες, στάδια, εργαστήρια, αποθήκες - μπερδεύονται με δύο ερωτήματα που προκύπτουν μεταξύ τους: «Θα αντέξει η οροφή ή δεν θα αντέξει τη μάζα του χιονιού που έχει συσσωρευτεί πάνω της; Να πετάξω αυτό το χιόνι από την ταράτσα ή όχι;»

Το φορτίο χιονιού σε μια στέγη είναι ένα σοβαρό ζήτημα και δεν μπορεί να ανεχθεί μια ερασιτεχνική προσέγγιση. Θα προσπαθήσω να παρουσιάσω πληροφορίες σχετικά με το χιόνι όσο το δυνατόν συνοπτικά και ξεκάθαρα και θα παράσχω βοήθεια στην επίλυση των ζητημάτων που τέθηκαν παραπάνω.

Πόσο ζυγίζει το χιόνι;

Όποιος χρειάστηκε να φτυαρίσει το χιόνι ξέρει ότι το χιόνι μπορεί να είναι πολύ ελαφρύ και απίστευτα βαρύ.

Το χνουδωτό ελαφρύ χιόνι που έπεσε σε σχετικά παγωμένο καιρό με θερμοκρασία αέρα περίπου -10˚C έχει πυκνότητα περίπου 100 kg/m3.

Τέλη φθινοπώρου και αρχές χειμώνα ειδικό βάροςχιόνι που βρίσκεται σε οριζόντια και αδύναμο κεκλιμένες επιφάνειες, είναι συνήθως 160±40 kg/m3.

Κατά τη διάρκεια παρατεταμένων ξεπαγώσεων, το ειδικό βάρος του χιονιού αρχίζει να αυξάνεται σημαντικά (το χιόνι «κάθεται» όπως την άνοιξη), φτάνοντας μερικές φορές σε τιμές 700 kg/m3. Αυτός είναι ο λόγος που στις θερμότερες περιοχές η πυκνότητα του χιονιού είναι πάντα μεγαλύτερη από ό,τι στις ψυχρές βόρειες περιοχές.

Μέχρι τα μέσα του χειμώνα, το χιόνι συμπιέζεται υπό την επίδραση του ήλιου, του ανέμου και της πίεσης των ανώτερων στρωμάτων χιονοστιβάδων στα κατώτερα στρώματα. Το ειδικό βάρος γίνεται ίσο με 280±70 kg/m3.

Μέχρι το τέλος του χειμώνα, υπό την επίδραση του πιο έντονου ήλιου και των ανέμων Φεβρουαρίου, η πυκνότητα του φλοιού του χιονιού μπορεί να γίνει ίση με 400±100 kg/m3, φτάνοντας μερικές φορές τα 600 kg/m3.

Την άνοιξη, πριν από την έντονη τήξη, το ειδικό βάρος του «υγρού» χιονιού μπορεί να είναι 750±100 kg/m3, πλησιάζοντας την πυκνότητα του πάγου - 917 kg/m3.

Το χιόνι που έχει μαζευτεί σε σωρούς και έχει πεταχτεί από μέρος σε μέρος διπλασιάζει το ειδικό του βάρος.

Η πιο πιθανή μέση πυκνότητα «ξηρού» συμπιεσμένου χιονιού είναι της τάξης των 200...400 kg/m3.

Για λήψη πληροφορίες σχετικά με την κυκλοφορία νέων άρθρων και τη δυνατότητα λήψης αρχείων προγράμματος εργασίας Σας ζητώ να εγγραφείτε σε ανακοινώσεις στο παράθυρο που βρίσκεται στο τέλος του άρθρου ή στο παράθυρο στο επάνω μέρος της σελίδας.

Εισαγάγετε τη διεύθυνσή σας e-mail, κάντε κλικ στο κουμπί "Λήψη ανακοινώσεων άρθρου", επιβεβαιώστε τη συνδρομή σας σε μια επιστολή που θα σας έρθει αμέσως στην καθορισμένη διεύθυνση email !

Να αφαιρέσετε το χιόνι από τις στέγες ή όχι;

Πρέπει να καταλάβουμε απλό πράγμα– η μάζα του χιονιού που βρίσκεται στην ταράτσα, ελλείψει χιονοπτώσεων, παραμένει αναλλοίωτη ανεξαρτήτως πυκνότητας!!! Δηλαδή το ότι το χιόνι “έγινε πιο βαρύ” δεν αύξησε το φορτίο στην ταράτσα!!!

Ο κίνδυνος είναι ότι ένα στρώμα χαλαρού χιονιού μπορεί να απορροφήσει τις βροχοπτώσεις με τη μορφή βροχής σαν σφουγγάρι. Στη συνέχεια, η συνολική μάζα του νερού στις διάφορες μορφές του που βρίσκεται στην οροφή θα αυξηθεί απότομα - ειδικά σε περίπτωση απουσίας αποστράγγισης, και αυτό είναι πολύ επικίνδυνο.

Για να απαντήσετε σωστά στην ερώτηση σχετικά με την αφαίρεση του χιονιού από την οροφή, πρέπει να γνωρίζετε για ποιο φορτίο έχει σχεδιαστεί και χτίστηκε το. Πρέπει να ξέρετε ποια είναι η πίεση του κατανεμημένου φορτίου - πόσα κιλά ανά τετραγωνικό μέτρο - στέγη μπορεί πραγματικά να κρατήσειπριν αρχίσουν οι απαράδεκτες παραμορφώσεις της κατασκευής.

Για να απαντήσετε αντικειμενικά σε αυτήν την ερώτηση, είναι απαραίτητο να εξετάσετε την οροφή, να συντάξετε ένα νέο ή να επιβεβαιώσετε το διάγραμμα υπολογισμού σχεδιασμού, να εκτελέσετε έναν νέο υπολογισμό ή να λάβετε τα αποτελέσματα του παλιού σχεδιασμού. Στη συνέχεια, θα πρέπει να προσδιορίσετε πειραματικά την πυκνότητα του χιονιού - γι 'αυτό, κόβεται ένα δείγμα, ζυγίζεται και υπολογίζεται ο όγκος του και, στη συνέχεια, το ειδικό βάρος.

Εάν, για παράδειγμα, σύμφωνα με τους υπολογισμούς, η οροφή πρέπει να αντέχει μια συγκεκριμένη πίεση 200 kg/m2, η πυκνότητα χιονιού που προσδιορίζεται πειραματικά είναι 200 ​​kg/m3, τότε αυτό σημαίνει ότι οι χιονοστιβάδες δεν πρέπει να έχουν βάθος μεγαλύτερο από 1 m.

Εάν υπάρχει χιονοκάλυψη στην οροφή βάθους άνω των 0,2...0,3 m και υπάρχει μεγάλη πιθανότητα βροχής που ακολουθείται από κρύο καιρό, είναι απαραίτητο να ληφθούν μέτρα για την απόρριψη του χιονιού.

Τυπικό και σχεδιασμένο φορτίο χιονιού.

Ας θυμηθούμε μερικά «αξιώματα». Αν σε απλή κεκλιμένη ή δίρριχτη στέγη η γωνία κλίσης της επικάλυψης περισσότερα από 60˚ , τότε θεωρείται ότι Δεν μπορεί να υπάρχει χιόνι σε μια τέτοια στέγη (μ =0) . Θα «ξεκολλήσει». Εάν η κλίση της επίστρωσης λιγότερο από 30˚ , τότε θεωρείται ότι όλο το χιόνι σε μια τέτοια στέγη βρίσκεται στο ίδιο στρώμα με το έδαφος (μ =1) . Όλες οι άλλες περιπτώσεις είναι ενδιάμεσες τιμές που καθορίζονται με γραμμική παρεμβολή. Για παράδειγμα, υπό γωνία ίσο με 45˚ μόνο το 50% του πεσμένου χιονιού θα βρίσκεται στην οροφή (μ=0,5).

Οι σχεδιαστές πραγματοποιούν υπολογισμούς με βάση τις οριακές καταστάσεις, οι οποίες χωρίζονται σε δύο ομάδες. Η μετάβαση πέρα ​​από τις περιοριστικές καταστάσεις της πρώτης ομάδας είναι η καταστροφή και η απώλεια του αντικειμένου. Η μετάβαση πέρα ​​από τις οριακές καταστάσεις της δεύτερης ομάδας είναι όταν οι παραμορφώσεις υπερβαίνουν τα επιτρεπτά όρια και, κατά συνέπεια, την ανάγκη για επισκευή του αντικειμένου, πιθανώς σημαντική. Στην πρώτη περίπτωση, ο υπολογισμός χρησιμοποιεί ένα υπολογιζόμενο φορτίο χιονιού ίσο με το τυπικό φορτίο αυξημένο κατά 40%. Στη δεύτερη περίπτωση, το υπολογιζόμενο φορτίο χιονιού είναι το τυπικό φορτίο χιονιού.

Υπολογισμός στο Excel φορτίου χιονιού σύμφωνα με το SP 20.13330.2011.

Εάν δεν έχετε MS Excel στον υπολογιστή σας, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μια ελεύθερα διαθέσιμη, πολύ ισχυρή εναλλακτική λύση - το πρόγραμμα OOo Calc από το πακέτο Open Office.

Πριν ξεκινήσετε, κάντε αναζήτηση στο Διαδίκτυο και κατεβάστε το SP 20.13330.2011 με όλες τις εφαρμογές.

Μερικά σημαντικά υλικά από SP 20.13330.2011 βρίσκονται στο αρχείο που συνδρομητές του ιστότοπουμπορείτε να κάνετε λήψη από τον σύνδεσμο που βρίσκεται στο τέλος αυτού του άρθρου.

Ανοίγουμε τον υπολογιστή και αρχίζουμε να υπολογίζουμε το φορτίο χιονιού στις επιφάνειες στο Excel.

Σε κελιά με ανοιχτό τιρκουάζ γέμισμα θα γράψουμε τα αρχικά δεδομένα που επιλέγονται από SP 20.13330.2011. Υπολογίζουμε τα αποτελέσματα σε κελιά με ανοιχτό κίτρινο γέμισμα. Σε κελιά με ανοιχτό πράσινο γέμισμα θα τοποθετήσουμε τα αρχικά δεδομένα, τα οποία ελάχιστα υπόκεινται σε αλλαγές.

Στις σημειώσεις για όλα τα κελιά μιας στήλης ντο βάλτε τύπους και συνδέσμους σε σημεία SP 20.13330.2011!!!

1. Ανοίγουμε το Παράρτημα G στο SP 20.13330.2011 και χρησιμοποιώντας τον χάρτη "Ζωνοποίηση της επικράτειας της Ρωσικής Ομοσπονδίας κατά βάρος χιονιού" προσδιορίζουμε τον αριθμό της περιοχής χιονιού για την περιοχή όπου χτίστηκε (ή θα κατασκευαστεί το κτίριο). Για παράδειγμα, για τη Μόσχα, την Αγία Πετρούπολη και το Ομσκ αυτή είναι η περιοχή χιονιού III. Επιλέξτε την αντίστοιχη γραμμή με την καταχώριση III στο πλαίσιο αναπτυσσόμενης λίστας που βρίσκεται στην κορυφή

Μπορείτε να διαβάσετε αναλυτικά πώς λειτουργεί η συνάρτηση INDEX μαζί με ένα σύνθετο πλαίσιο.

2. Διαβάζουμε τη μάζα της χιονοκάλυψης ανά 1 m2 οριζόντιας επιφάνειας της γης Sgσε kg/m2 για την επιλεγμένη περιοχή

3. Σύμφωνα με την ρήτρα 10.5-10.9 του ΠΣ 20.13330.2011, αποδεχόμαστε την τιμή του συντελεστή που λαμβάνει υπόψη την απομάκρυνση του χιονιού από τις επιφάνειες των κτιρίων από τον άνεμο Ce

στο κελί D4: 1,0

Ce- γράψτε 1.0.

4. Εκχωρούμε, σύμφωνα με την ρήτρα 10.10 SP 20.13330.2011, την τιμή του θερμικού συντελεστή Ct

στο κελί D5: 1,0

Εάν δεν καταλαβαίνετε πώς να συνταγογραφείτε Ct- γράψτε 1.0.

5. Εκχωρούμε, σύμφωνα με την ενότητα 10.4 του Παραρτήματος G SP 20.13330.2011, την τιμή του συντελεστή μετάβασης από το βάρος του καλύμματος χιονιού του εδάφους στο φορτίο χιονιού στην επιφάνεια μ

στο κελί D6: 1,0

Ας θυμηθούμε τα «αξιώματα» από προηγούμενη ενότηταάρθρα. Αν δεν θυμάστε και δεν καταλαβαίνετε τίποτα, γράψτε 1.0.

6. Διαβάζουμε την τυπική τιμή του φορτίου χιονιού στην οριζόντια προβολή της επίστρωσης μικρό0 σε kg/m2, υπολογισμένο

στο κελί D7: =0,7*D3*D4*D5*D6 =128

S0 =0,7*Ce *Ct *μ * Sg

7. Σύμφωνα με την ρήτρα 10.12 του SP 20.13330.2011, καταγράφουμε την τιμή του συντελεστή αξιοπιστίας για το φορτίο χιονιού γ φά

στο κελί D8: 1,4

8. Και τέλος, διαβάζουμε την υπολογιζόμενη τιμή του φορτίου χιονιού στην οριζόντια προβολή της επίστρωσης μικρόσε kg/m2, υπολογισμένο

στο κελί D9: =D7*D8 =180

μικρό = γ φά * μικρό0

Έτσι, για «απλά» κτίρια της τρίτης περιοχής χιονιού μεμ =1 υπολογιζόμενο φορτίο χιονιού είναι 180 kg/m2. Αυτό αντιστοιχεί σε ύψος καλύμματος χιονιού 0,90...0,45 m με πυκνότητα χιονιού 200...400 kg/m3, αντίστοιχα. Ας βγάλει ο καθένας μας συμπεράσματα!

ΖΗΤΩ ΑΠΟ ΟΣΟΥΣ ΣΕΒΟΥΝΤΑΙ το έργο του συγγραφέα να κατεβάσουν το αρχείο ΜΕΤΑ ΤΗΝ ΕΓΓΡΑΦΗ στις ανακοινώσεις άρθρων.

ΓΙΑ ΤΑ ΥΠΟΛΟΙΠΑ μπορεί να γίνει λήψη έτσι απλά... - δεν υπάρχουν κωδικοί πρόσβασης!

Περιμένω τα σχόλιά σας, αγαπητοί αναγνώστες!!! Ζητώ από τους επαγγελματίες οικοδόμους «να μην χτυπούν πολύ δυνατά». Το άρθρο γράφτηκε όχι για ειδικούς, αλλά για ένα ευρύ κοινό.

Θέλετε να υπολογίσετε το σύστημα δοκών γρήγορα, χωρίς να μελετήσετε θεωρία και με αξιόπιστοςαποτελέσματα; Επωφεληθείτε ηλεκτρονική αριθμομηχανή στην ιστοσελίδα!

Μπορείτε να φανταστείτε έναν άνθρωπο χωρίς κόκαλα; Με τον ίδιο τρόπο, μια δίρριχτη στέγη χωρίς σύστημα δοκών μοιάζει περισσότερο με μια κατασκευή από ένα παραμύθι για τα τρία γουρουνάκια, τα οποία μπορούν εύκολα να παρασυρθούν από φυσικά στοιχεία. Ένα ισχυρό και αξιόπιστο σύστημα δοκών είναι το κλειδί για την ανθεκτικότητα της δομής της οροφής. Προκειμένου να σχεδιαστεί ένα σύστημα δοκών υψηλής ποιότητας, είναι απαραίτητο να ληφθούν υπόψη και να προβλεφθούν οι κύριοι παράγοντες που επηρεάζουν την αντοχή της δομής.

Λάβετε υπόψη όλες τις στροφές της οροφής, τους διορθωτικούς παράγοντες για ανομοιόμορφη κατανομή του χιονιού στην επιφάνεια, τη μετατόπιση του χιονιού από τον άνεμο, την κλίση των πρανών, όλους τους αεροδυναμικούς συντελεστές, τις δυνάμεις επιρροής στα δομικά στοιχεία της οροφής κ.λπ. - υπολογίστε όλα αυτά όσο το δυνατόν πλησιέστερα στην πραγματική κατάσταση, και επίσης λάβετε υπόψη όλα τα φορτία και η επιδέξια συναρμολόγηση των συνδυασμών τους δεν είναι εύκολη υπόθεση.

Αν θέλετε να το κατανοήσετε διεξοδικά, δίνεται μια λίστα με χρήσιμη βιβλιογραφία στο τέλος του άρθρου. Φυσικά, μια πορεία δύναμης για την πλήρη κατανόηση των αρχών και τον άψογο υπολογισμό του συστήματος δοκών δεν μπορεί να χωρέσει σε ένα άρθρο, επομένως θα παρουσιάσουμε τα κύρια σημεία για απλοποιημένη έκδοσηλογαριασμός.

Ταξινόμηση φορτίου

Τα φορτία στο σύστημα δοκών ταξινομούνται σε:

1) Βασικός:

• μόνιμα φορτία: το βάρος του εαυτού τους δομές ζευκτώνκαι στέγες,
• μακροπρόθεσμα φορτία- φορτία χιονιού και θερμοκρασίας με μειωμένη τιμή σχεδιασμού (χρησιμοποιούνται όταν είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη η επίδραση της διάρκειας του φορτίου κατά τη δοκιμή αντοχής),
• μεταβλητή βραχυπρόθεσμη επιρροή- επιδράσεις χιονιού και θερμοκρασίας στην πλήρη υπολογιζόμενη τιμή.

2) Επιπλέον- πίεση ανέμου, βάρος κατασκευαστών, φορτία πάγου.

3) Ανώτερη βία- εκρήξεις, σεισμική δραστηριότητα, πυρκαγιά, ατυχήματα.

Για να πραγματοποιηθεί ο υπολογισμός του συστήματος δοκών, είναι σύνηθες να υπολογίζονται τα μέγιστα φορτία ώστε στη συνέχεια, με βάση τις υπολογισμένες τιμές, να προσδιορίζονται οι παράμετροι των στοιχείων του συστήματος δοκών που μπορούν να αντέξουν αυτά τα φορτία.

Υπολογισμός του συστήματος δοκών δίρριχτες στέγεςπου παράγονται σύμφωνα με δύο οριακές καταστάσεις:

α) Το όριο στο οποίο συμβαίνει δομική αστοχία. Τα μέγιστα δυνατά φορτία στη δομική αντοχή των δοκών πρέπει να είναι μικρότερα από τα μέγιστα επιτρεπτά.

β) Οριακή κατάσταση στην οποία εμφανίζονται παραμορφώσεις και παραμορφώσεις. Η προκύπτουσα απόκλιση του συστήματος υπό φορτίο θα πρέπει να είναι μικρότερη από τη μέγιστη δυνατή.

Για περισσότερα απλός υπολογισμόςΙσχύει μόνο η πρώτη μέθοδος.

Υπολογισμός φορτίων χιονιού στην οροφή

Να μετράνε φορτίο χιονιούχρησιμοποιήστε τον ακόλουθο τύπο: Ms = Q x Ks x Kc

Q- το βάρος του καλύμματος χιονιού που καλύπτει 1 m2 επίπεδης οριζόντιας επιφάνειας οροφής. Εξαρτάται από την επικράτεια και καθορίζεται από τον χάρτη στο Σχήμα Νο. X για τη δεύτερη οριακή κατάσταση - υπολογισμός εκτροπής (όταν το σπίτι βρίσκεται στη διασταύρωση δύο ζωνών, επιλέγεται ένα φορτίο χιονιού με μεγάλη τιμή).

Για υπολογισμούς αντοχής σύμφωνα με τον πρώτο τύπο, η τιμή φορτίου επιλέγεται σύμφωνα με την περιοχή κατοικίας στον χάρτη (το πρώτο ψηφίο στο υποδεικνυόμενο κλάσμα είναι ο αριθμητής) ή λαμβάνεται από τον πίνακα Νο. 1:

Η πρώτη τιμή στον πίνακα μετριέται σε kPa, σε παρένθεση η επιθυμητή τιμή μετατροπής είναι σε kg/m2.

Ks- συντελεστής διόρθωσης για τη γωνία κλίσης της οροφής.

• Για στέγες με απότομες κλίσεις με γωνία μεγαλύτερη των 60 μοιρών, δεν λαμβάνονται υπόψη τα φορτία χιονιού, Ks=0 (δεν συσσωρεύεται χιόνι σε οροφές με απότομη κλίση).
• Για στέγες με γωνία από 25 έως 60, ο συντελεστής λαμβάνεται 0,7.
• Για άλλους είναι ίσο με 1.

Η γωνία της οροφής μπορεί να προσδιοριστεί online αριθμομηχανή στέγης τον κατάλληλο τύπο.

Kc- συντελεστής ανέμου απομάκρυνσης χιονιού από στέγες. Υποθέτοντας μια επίπεδη στέγη με γωνία κλίσης 7-12 μοιρών σε περιοχές του χάρτη με ταχύτητα ανέμου 4 m/s, λαμβάνεται Kc = 0,85. Ο χάρτης δείχνει τη χωροθέτηση με βάση την ταχύτητα του ανέμου.

Παράγοντας ολίσθησης Kcδεν λαμβάνεται υπόψη σε περιοχές με θερμοκρασίες Ιανουαρίου υψηλότερες από -5 βαθμούς, αφού σχηματίζεται κρούστα πάγου στην οροφή και το χιόνι δεν φυσάει. Ο συντελεστής δεν λαμβάνεται υπόψη εάν το κτίριο εμποδίζεται από τον άνεμο από ψηλότερο γειτονικό κτίριο.

Το χιόνι πέφτει άνισα. Συχνά, σχηματίζεται ένας λεγόμενος χιονοσάκος στην υπήνεμη πλευρά, ειδικά στις αρθρώσεις και τις στροφές (κοιλάδα). Επομένως, αν θέλετε ισχυρή στέγη, διατηρήστε την απόσταση των δοκών στο ελάχιστο σε αυτό το μέρος και επίσης δώστε μεγάλη προσοχή στις συστάσεις των κατασκευαστών υλικό στέγης- Το χιόνι μπορεί να σπάσει την προεξοχή εάν έχει λάθος μέγεθος.

Σας υπενθυμίζουμε ότι ο υπολογισμός που δίνεται παραπάνω παρουσιάζεται στην προσοχή σας σε απλοποιημένη μορφή. Για πιο αξιόπιστο υπολογισμό, συνιστούμε να πολλαπλασιάσετε το αποτέλεσμα με τον συντελεστή ασφάλειας φορτίου (για φορτίο χιονιού = 1,4).

Υπολογισμός των φορτίων ανέμου στο σύστημα δοκών

Τακτοποιήσαμε την πίεση του χιονιού, τώρα ας προχωρήσουμε στον υπολογισμό της επιρροής του ανέμου.

Ανεξάρτητα από τη γωνία της κλίσης, ο άνεμος έχει ισχυρό αντίκτυπο στην οροφή: προσπαθεί να ρίξει μια απότομη κεκλιμένη στέγη, περισσότερο επίπεδη στέγη- ανύψωση από την υπήνεμη πλευρά.

Για τον υπολογισμό του φορτίου ανέμου λαμβάνεται υπόψη η οριζόντια διεύθυνση του, ενώ φυσά αμφίδρομα: στην πρόσοψη και στην κλίση της οροφής. Στην πρώτη περίπτωση, η ροή χωρίζεται σε πολλά - μέρος κατεβαίνει στο θεμέλιο, μέρος της ροής εφαπτομενικά από κάτω πιέζει κατακόρυφα στην προεξοχή της οροφής, προσπαθώντας να την σηκώσει.

Στη δεύτερη περίπτωση, ενεργώντας στις πλαγιές της οροφής, ο άνεμος πιέζει κάθετα προς την κλίση, πιέζοντάς την προς τα μέσα. Μια δίνη σχηματίζεται επίσης εφαπτομενικά στην προσήνεμη πλευρά, που περιστρέφεται γύρω από την κορυφογραμμή και μετατρέπεται σε δύναμη ανύψωσης στην υπήνεμη πλευρά, λόγω της διαφοράς στην πίεση του ανέμου και στις δύο πλευρές.

Για να υπολογίσετε τον μέσο όρο φορτίο ανέμουχρησιμοποιήστε τον τύπο

Mv = Wo x Kv x Kc x συντελεστής αντοχής,

Οπου Ουάου- φορτίο πίεσης ανέμου που προσδιορίζεται από τον χάρτη

Kv- συντελεστής διόρθωσης πίεσης ανέμου, ανάλογα με το ύψος του κτιρίου και το ανάγλυφο.

Kc- ο αεροδυναμικός συντελεστής, εξαρτάται από τη γεωμετρία της δομής της οροφής και την κατεύθυνση του ανέμου. Οι τιμές είναι αρνητικές για την υπήνεμη πλευρά, θετικές για την προσήνεμη πλευρά

Για δίρριχτη στέγηείναι απαραίτητο να ληφθεί ο συντελεστής από τον πίνακα για το Ce1.

Για να απλοποιήσετε τον υπολογισμό, είναι ευκολότερο να λάβετε τη μέγιστη τιμή του C, ίση με 0,8.

Υπολογισμός ίδιου βάρους, πίτα στέγης

Για τον υπολογισμό του μόνιμου φορτίουπρέπει να υπολογίσετε το βάρος της οροφής (πίτα στέγης - βλέπε Εικόνα X παρακάτω) ανά 1 m2, το βάρος που προκύπτει πρέπει να πολλαπλασιαστεί με συντελεστή διόρθωσης 1,1 - το σύστημα δοκών πρέπει να αντέχει αυτό το φορτίο καθ 'όλη τη διάρκεια ζωής του.

Το βάρος της οροφής αποτελείται από:

1. ο όγκος του ξύλου (m3) που χρησιμοποιείται ως επένδυση πολλαπλασιάζεται με την πυκνότητα του ξύλου (500 kg/m3)
2. βάρος του συστήματος δοκών
3. βάρος υλικού στέγης 1 m2
4. βάρος 1m2 βάρος μόνωσης
5. βάρος 1 m2 υλικού φινιρίσματος
6. βάρος 1m2 στεγανοποίησης.

Όλες αυτές οι παράμετροι μπορούν εύκολα να ληφθούν ελέγχοντας αυτά τα δεδομένα με τον πωλητή ή κοιτάζοντας τα κύρια χαρακτηριστικά στην ετικέτα: m3, m2, πυκνότητα, πάχος - εκτελέστε απλές αριθμητικές πράξεις.

Παράδειγμα:για μόνωση με πυκνότητα 35 kg/m3, συσκευασμένο σε ρολό πάχους 10 cm ή 0,1 m, μήκους 10 m και πλάτους 1,2 m, βάρος 1 m2θα είναι ίσο με (0,1 x 1,2 x 10) x 35 / (0,1 x 1,2) = 3,5 kg/m2. Το βάρος άλλων υλικών μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας την ίδια αρχή, απλά μην ξεχάσετε να μετατρέψετε εκατοστά σε μέτρα.

Πιο συχνάτο φορτίο στέγης ανά 1 m2 δεν υπερβαίνει τα 50 kg, επομένως, κατά τους υπολογισμούς, χρησιμοποιείται αυτή η τιμή, πολλαπλασιαζόμενη επί 1,1, δηλ. χρησιμοποιήστε 55 kg/m2, το οποίο το ίδιο λαμβάνεται ως αποθεματικό.

Περισσότερα στοιχεία μπορούν να ληφθούν από τον παρακάτω πίνακα:

Συλλογή φορτίων

Σύμφωνα με την απλοποιημένη έκδοση, τώρα είναι απαραίτητο να αθροιστούν όλα τα φορτία που βρέθηκαν παραπάνω με απλή άθροιση, θα λάβουμε το τελικό φορτίο σε κιλά ανά 1 m2 στέγης.

Υπολογισμός του συστήματος δοκών

Αφού συλλέξετε τα κύρια φορτία, μπορείτε ήδη να προσδιορίσετε τις κύριες παραμέτρους των δοκών.

Υπολογίζουμε χρησιμοποιώντας τον τύπο: N = απόσταση δοκών x Q, Πού

N - ομοιόμορφο φορτίο στο πόδι της δοκού, kg/m
βήμα δοκών - απόσταση μεταξύ δοκών, m
Q - τελικό φορτίο οροφής υπολογισμένο παραπάνω, kg/m²

Είναι σαφές από τον τύπο ότι αλλάζοντας την απόσταση μεταξύ των δοκών, μπορείτε να ρυθμίσετε το ομοιόμορφο φορτίο σε κάθε σκέλος δοκών. Συνήθως, το βήμα των δοκών κυμαίνεται από 0,6 έως 1,2 m Για στέγη με μόνωση, όταν επιλέγετε ένα βήμα, είναι λογικό να εστιάσετε στις παραμέτρους του μονωτικού φύλλου.

Γενικά, κατά τον προσδιορισμό του βήματος εγκατάστασης των δοκών, είναι καλύτερο να προχωρήσετε από οικονομικούς λόγους: υπολογίστε όλες τις επιλογές για τη θέση των δοκών και επιλέξτε το φθηνότερο και βέλτιστο από την άποψη της ποσοτικής κατανάλωσης υλικών για τη δομή του δοκού.

• Υπολογισμός διατομής και πάχους πόδι δοκού

Στην κατασκευή ιδιωτικών κατοικιών και εξοχικών σπιτιών, όταν επιλέγουν το τμήμα και το πάχος των δοκών, καθοδηγούνται από τον παρακάτω πίνακα (η διατομή των δοκών υποδεικνύεται σε mm). Ο πίνακας περιέχει μέσες τιμές για την επικράτεια της Ρωσίας και λαμβάνει επίσης υπόψη τα μεγέθη οικοδομικά υλικάπαρουσιάζονται στην αγορά. Σε γενικές γραμμές, αυτός ο πίνακας είναι αρκετός για να καθορίσει ποια διατομή ξυλείας πρέπει να αγοράσετε.

Ωστόσο, δεν πρέπει να ξεχνάμε ότι οι διαστάσεις του σκέλους του δοκού εξαρτώνται από το σχεδιασμό του συστήματος δοκών, την ποιότητα του χρησιμοποιούμενου υλικού, τα σταθερά και μεταβλητά φορτία που ασκούνται στην οροφή.

Στην πράξη, κατά την κατασκευή ενός ιδιωτικού κτιρίου κατοικιών, οι σανίδες με διατομή 50x150 mm (πάχος x πλάτος) χρησιμοποιούνται συχνότερα για δοκούς.

Ανεξάρτητος υπολογισμός διατομής δοκού

Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, οι δοκοί υπολογίζονται με βάση το μέγιστο φορτίο και την εκτροπή. Στην πρώτη περίπτωση, λαμβάνεται υπόψη η μέγιστη ροπή κάμψης, στη δεύτερη, το τμήμα του σκέλους της δοκού ελέγχεται για αντίσταση στην παραμόρφωση στο μεγαλύτερο τμήμα του ανοίγματος. Οι τύποι είναι αρκετά περίπλοκοι, γι' αυτό επιλέξαμε για εσάς απλοποιημένη έκδοση.

Το πάχος (ή το ύψος) τομής υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον τύπο:

α) Εάν η γωνία στέγης< 30°, стропила рассматриваются как изгибаемые

H ≥ 8,6 x Lm x √(N / (B x Rben))

β) Εάν η κλίση της οροφής είναι > 30°, οι δοκοί συμπιέζονται κάμπτικα

H ≥ 9,5 x Lm x √(N / (B x Rben))

Ονομασίες:

Υ, cm- ύψος δοκού
Lm, m- τμήμα εργασίας του μακρύτερου σκέλους δοκού
Ν, kg/m- κατανεμημένο φορτίο στο πόδι της δοκού
Β, cm- πλάτος δοκού
Rizg, kg/cm²- αντοχή σε κάμψη του ξύλου

Για πεύκο και έλατο Rizgανάλογα με το είδος του ξύλου ισούται με:

Είναι σημαντικό να ελέγξετε εάν η απόκλιση υπερβαίνει την επιτρεπόμενη τιμή.

Η εκτροπή των δοκών πρέπει να είναι μικρότερη L/200- το μήκος του μεγαλύτερου ανοίγματος που δοκιμάζεται μεταξύ των στηρίξεων σε εκατοστά διαιρούμενο με το 200.

Αυτή η συνθήκη ισχύει εάν ικανοποιείται η ακόλουθη ανισότητα:

3,125 xΝx(Lm)³ / (σιxH³) ≤ 1

N (kg/m) - κατανεμημένο φορτίο σε γραμμικό μέτροπόδι δοκού
Lm (m) - τμήμα εργασίας του σκέλους δοκού μέγιστου μήκους
B (cm) - πλάτος τομής
H (cm) - ύψος τομής

Εάν η τιμή είναι μεγαλύτερη από μία, είναι απαραίτητο να αυξήσετε τις παραμέτρους του δοκού σιή H.

Πηγές που χρησιμοποιήθηκαν:

1. SNiP 2.01.07-85 Φορτία και κρούσεις με τελευταίες αλλαγές 2008
2. SNiP II-26-76 "Στέγες"
3. SNiP II-25-80 "Ξύλινες κατασκευές"
4. SNiP 3.04.01-87 "Μονωτικά και φινιριστικά επιχρίσματα"
5. A.A Savelyev ". Συστήματα Rafter» 2000
6. K-Götz, Dieter Hoor, Karl Möhler, Julius Natterer «Άτλας των ξύλινων κατασκευών»

Περιοχές φορτίου χιονιού

Το πρώτο πράγμα που πρέπει να αποφασίσετε είναι σε ποια περιοχή ως προς το βάρος του χιονιού ανήκει η εν λόγω περιοχή. Αυτές οι πληροφορίεςμπορεί να βρεθεί σε ειδικούς χάρτες σε κανονιστικά έγγραφα. Κύριος κανονιστικό έγγραφορύθμιση φορτίου χιονιού - SP 20.13330 *

Εικ. 1 Χάρτης της Ρωσικής Ομοσπονδίας ανά βάρος καλύμματος χιονιού (κάντε κλικ για μεγέθυνση)

*Λάβετε υπόψη ότι το SP20.13330 είναι 2011 και 2016 και οι χάρτες σε αυτά τα έγγραφα είναι διαφορετικοί. Κατά τη δημοσίευση του άρθρου, το ΣΠ του 2011 είναι υποχρεωτικό. αλλά στο εγγύς μέλλον JV 2016 θα γίνει επίσημα έγκυρη και οι υπολογισμοί θα πρέπει να γίνουν με χρήση των καρτών του νέου παραστατικού. Ο υπολογισμός του φορτίου χιονιού βρίσκεται επίσης στη διεύθυνση SNiP 2.01.07-85*, αλλά αυτός ο υπολογισμός δεν θα είναι έγκυρος επειδή οι νόρμες είναι ξεπερασμένες.

Υπολογισμός φορτίου χιονιού

Τα φορτία χιονιού υπολογίζονται σύμφωνα με το SP 20.13330 *

Η τυπική τιμή του φορτίου χιονιού στην οριζόντια προβολή της επίστρωσης πρέπει να καθορίζεται από τον τύπο:

S 0 =C e C t µS g

όπου C e είναι ένας συντελεστής που λαμβάνει υπόψη την απομάκρυνση του χιονιού από τις επιφάνειες του κτιρίου υπό την επίδραση ανέμου ή άλλων παραγόντων, που υιοθετήθηκε σύμφωνα με το 10.5-10.9 SP 20.13330. C t - θερμικός συντελεστής που υιοθετήθηκε σύμφωνα με το 10.10 SP 20.13330. Το μ είναι ο συντελεστής μετάβασης από το βάρος του χιονιού του εδάφους στο φορτίο χιονιού στο κάλυμμα, που υιοθετήθηκε σύμφωνα με το 10.4 SP 20.13330. Το S g είναι η τυπική τιμή του βάρους της χιονοκάλυψης ανά 1 m2 οριζόντιας επιφάνειας της γης, που υιοθετήθηκε σύμφωνα με το 10.2 (βλ. Πίνακα 1 παρακάτω).

Η υπολογιζόμενη τιμή του φορτίου χιονιού προσδιορίζεται πολλαπλασιάζοντας την τυπική τιμή με τον παράγοντα αξιοπιστίας για το φορτίο χιονιού:

S=S 0 *γ f

Συντελεστής αξιοπιστίας για φορτίο χιονιού γf = 1,4.

Τραπέζι φόρτωσης χιονιού

S g - η τυπική τιμή του βάρους του καλύμματος χιονιού ανά 1 m2, ανάλογα με την περιοχή του φορτίου χιονιού, προσδιορίζεται σύμφωνα με τον Πίνακα 1.

Πίνακας 1: Πίνακας φορτίων χιονιού ανάλογα με την περιοχή

Για παράδειγμα:

Φορτίο χιονιού στην περιοχή της Μόσχας και της Αγίας Πετρούπολης (ΙΙΙ περιοχή χιονιού στον χάρτη) - S 0 =C e C t µS g=1*1*1*1,5=1,5kPa=1,5kN/m2=150kg/m2 S=S 0 *γ f = 150*1,4=210kg/m2.Φορτίο χιονιού στην περιοχή της Μόσχας (IV περιοχή χιονιού στον χάρτη) - S 0 =C e C t µS g=1*1*1*2=2kPa=2kN/m2=200kg/m2 S=S 0 *γ f = 200*1,4=280kg/m2

Υπολογισμός φορτίου χιονιού σε απευθείας σύνδεση αριθμομηχανή

Για ταχύτερους υπολογισμούς στον ιστότοπό μας, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε την ηλεκτρονική αριθμομηχανή φορτίου χιονιού. Εάν προκύψουν δυσκολίες, μπορείτε να παραγγείλετε έναν υπολογισμό γράφοντάς μας μέσω email στην ενότητα επαφών.

Εικ.2 Ηλεκτρονική αριθμομηχανήυπολογισμός του φορτίου χιονιού.