Расчет снеговой нагрузки на навес: вес снега на 1 м2

Важным элементом обеспечения безопасной эксплуатации кровли является снегозадержатель. Он способен уберечь людей от неприятностей, связанных с неожиданным обвалом снежной массы. Существует несколько вариантов таких систем, которые выбираются с учетом конкретных условий.

Пример Сбор нагрузок на односкатную монолитную железобетонную кровлю.

Исходные данные.

Район строительства – г. Нижний Новгород.

Конструкция крыши – односкатная.

Угол наклона кровли – 3,43° или 6% (0,3 м – высота крыши; 5 м – длина ската).

Размеры дома – 10х9 м.

Высота дома – 8 м.

Тип местности – коттеджный поселок.

Конструкций, задерживающих снег на крыше, не предусмотрено.

1. Монолитная железобетонная плита – 100 мм.

2. Цементно-песчаная стяжка – 30 мм.

4. Утеплитель – 100 мм.

5. Нижний слой гидроизоляционного ковра.

6. Верхний слой наплавляемого гидроизоляционного ковра.

Сбор нагрузок.

Определим нагрузки, действующие на 1 м2 грузовой площади (кг/м2) кровли.

Вид нагрузки Норм. Коэф. Расч.

– монолитная ж/б плита (ρ=2500 кг/м3) толщиной 100 мм

– цементно-песчаная стяжка (ρ=1800 кг/м3) толщиной 30 мм

– пенополистирол (ρ=35 кг/м3) толщиной 100 мм

Примечание: вес паро- и гидроизоляции не учитывается в связи с их малым весом.

Виды работ по содержанию скатной кровли зимой

Рассмотрим основные способы борьбы с сугробами и обледенением кровли.

Профилактика

Виды работ по содержанию скатной кровли зимой

Профилактические способы направлены на сохранение хорошего состояния кровельного покрытия, предупреждение обледенения и лавинообразного схода снега.

К профилактическим мерам можно отнести: выбор наклона крыши при проектировании, применение системы антиобледенения и снеготаяния, установка снегозадержателей, очистка водостоков и желобов.

Системы антиобледенения монтируют на самом конце ската, они зачастую состоят из датчиков и нагревательных электрических кабелей. При образовании наледи, датчики включают прогрев, который приводит к таянию наледи и снега.

Виды работ по содержанию скатной кровли зимой

Если в регионе зимой большое количество осадков, то можно использовать снегозадержатели. Это недорогие приспособления, которые предотвращают лавинообразный сход снега с крыши и устанавливаются на этапе монтажа кровли.

Также снегозадержатели могут быть трубчатого типа. Этот тип устанавливается после монтажа кровли и монтируются на одном уровне с несущими стенами.

Важно следить за состоянием желобов и водостоков. Лед может деформировать их. Для очистки от наледи, слегка постучите по ним рукой или деревянной палкой. Извлеките отдельные куски льда вручную.

Виды работ по содержанию скатной кровли зимой

Также необходимо проводить периодический осмотр чердачного помещения с целью выявления протечки. Обледенение карниза и рост сосулек зачастую говорит о нарушении подкровельной вентиляции или нарушением теплоизоляции. Проверьте приточно-вытяжные отверстия, а пароизоляцию на наличие проколов и разрывов.

Химический способ

При химическом способе борьбы используются гидрофобные составы. Самые дешевый и простой вариант это — соль, смешанная с песком. Так же в продаже есть готовые разнообразные реагенты в жидком и твердом состоянии. Твердые реагенты используют во время таяния снега и льда и при снегопаде. Жидкие используют в сухую и морозную погоду. При правильном применении реагентов риск повреждения кровельных материалов полностью исключен.

Виды работ по содержанию скатной кровли зимой

Механическая очистка

Для механической очистки крыши от снега используют инструменты, исключающие ее повреждение. Для этой цели подходят деревянные или пластиковые лопаты без острых краев с широкой плоскостью, полимерные скребки с резиновой окантовкой. Скребки с длинной телескопической ручкой позволяют удалять снег, не поднимаясь на крышу.

Запрещается использовать металлические лопаты, а также лом и грабли для сбивания ледяной корки, т.к. они портят покрытие.

Виды работ по содержанию скатной кровли зимой

Скатные крыши убирают от снежных масс на 2 метра от края кровли после каждого обильного выпадения снега.

Если для чистки необходимо воспользоваться лестницей, подложите на кровлю деревянный брус, чтобы не повредить водосточный желоб:

При очистке крыши необходимо оставлять 10-20 см слой снега, чтобы не повредить покрытие:

Виды работ по содержанию скатной кровли зимой

Убирая снег у примыканий и парапетов, необходимо не забывать о том, что очень легко повредить вертикальную гидроизоляцию. Чтобы этого избежать, следует счищать снег не до самой стены, а ограничиться 50 см кромкой снега отступа от стены.

Мансардные окна лучше всего очищать автомобильным скребком или жесткой щеткой.

Своеврменный и такой несложный уход в снежные зимние дни – залог долгой службы кровельного материала и крыши вашего дома.

Виды работ по содержанию скатной кровли зимой

Поделиться

вконтакте facebook twitter

Виды работ по содержанию скатной кровли зимой

От чего зависит уклон кровли?

Уклон кровли — это положение плоскости скатов по отношению к горизонтали. Значение, которое определяется при выполнении проектных работ.

Читайте также:  Веранда из поликарбоната — уютное сооружение на даче своими руками

Уклон зависит от трех факторов:

  • количество снега в зимний период
  • сила ветра, характерная для данной местности
  • особенности материала кровельного покрытия

Кроме основных критериев, необходимо учитывать дополнительные условия:

  • назначение чердака — будет ли он эксплуатироваться или отапливаться
  • площадь кровли
  • конструкция крыши, количество скатов
  • ориентация дома относительно направления преобладающих ветров

Важным фактором также станет общая высота здания и его месторасположение. Если строительство ведется в регионе с большими перепадами высот и изменчивым рельефом, нагрузки могут быть компенсированы расположенными поблизости холмами или складками. На плоскости все воздействия приобретают максимальное значение.

Особенности

Уклон кровли во многом определяет нагрузку, которую придется выдерживать стенам и фундаменту дома. Основная особенность состоит в том, что все условия выбора противоречат друг другу. Чем меньше угол наклона скатов, тем экономнее расходуются строительные материалы.

При этом, снеговая нагрузка будет максимальной, так как с пологих крыш снег самостоятельно не сходит. Если увеличить угол, появится возможность самостоятельного соскальзывания снеговых масс, но резко увеличится сопротивление ветрам. Это создает немалую опасность, так как снег — явление сезонное, а сильный ветер возможен в любой день года.

Поэтому процесс подсчета оптимального угла наклона представляет собой поиск компромиссного варианта, обеспечивающего минимальные потери по всем позициям.

Существует масса разновидностей конструкции крыш. Они разрабатывались с учетом условий эксплуатации. Для каждого региона есть своя оптимальная форма кровли. Наиболее распространенные виды:

Односкатная крыша

Распространена в южных странах, где никогда не бывает снега. Угол наклона практически отсутствует.

Двускатная кровля

Типичный вариант для европейских и северных стран.

Шатровый тип

Кровля со скатами, сходящимися вверху в одну точку. Наиболее экономичный вариант в отношении количества стройматериалов, но конструкция стропильной системы — одна из самых сложных.

Вальмовая

Вариант шатровой крыши, где длинные скаты соединяются в продольную линию.

Сводчатая (купол)

Применялась до появления бетонных плит перекрытия. В настоящее время практически не используется.

Многощипцовая

Сложная и эффектная конструкция с множеством ребер и примыканий.

Все эти разновидности могут иметь разный угол наклона скатов, обусловленный величиной предполагаемых нагрузок и условиями эксплуатации.

Влияние климата

Особенности климата оказывают наиболее существенное влияние на степень наклона скатов. Наиболее важными факторами являются:

  • сила ветра
  • величина снеговой нагрузки

Количество дождевой воды не столь важно, поскольку она сразу же стекает с кровли. Основная проблема — снег. Она создает статичную нагрузку на стропила и всю опорную систему дома в целом.

В приложениях СНиП имеется таблица, показывающая зависимость давления снега от географического расположения региона. В некоторых областях оно доходит до полутонны на квадратный метр кровли, что создает опасную для стропильной системы нагрузку. В таких условиях выбирают увеличенные углы наклона скатов и применяют гладкие кровельные покрытия.

Сила ветра — показатель непостоянный. Однако, сильный порыв может разрушить крышу или сорвать кровельное полотно. Поэтому выбирать слишком крутые углы подъема в регионах с преобладающими сильными ветрами или возможными шквалистыми порывами, нецелесообразно.

При проектировании учитывают максимальные значения, отмеченные в данной местности в течение многолетних наблюдений. В приложениях СНиП есть карта регионов России, объединенных по величине характерных ветровых нагрузок.

Для Подмосковья и Московской области у нас есть готовые решения для следующих районов:

  • Зубцовский
  • Ступинский
  • Можайский
  • Волоколамский
  • Шаховской
  • Лотошинский
  • Клинский

Плотность песка

Сегодня многие озабочены стоимостью куба песка, но мало кто знает, что на конечную цену влияют характеристики материала, одной из которых является плотность. Песок, как и щебень, относится к разряду сыпучих материалов. Уровень его плотности зависит от воздушных прослоек, которые образуются между твердыми частицами.

Плотность песка бывает:

  • технологической;
  • реальной;
  • насыпной – представляет собой отношение удельного веса песка к занимаемому этим материалом объему. В этом случае объем включает не только твердые частицы песка, но и все поры, а также пустоты, имеющиеся в составе насыпи (берется в качестве основы для определения, сколько кубов песка в мешке или ведре);
  • истинной или условной – величина рассматривается как предел отношения удельного веса материала к занимаемому им объему за вычетом всех имеющихся в составе насыпи пор и пустот.
Плотность песка

Плотность песка варьируется в пределах 1,3-1,8 т/м³, и равна 1,3 т/м³ для речного песка, и 1,4 т/м³ – для карьерного.

Плотность строительного песка составляет от 1,3 до 1,8 тонн на 1 кубический метр.

На заметку! На самом деле невозможно определить, взяв в качестве меры мешок или ведро, сколько кубов песка в указанном объеме будет содержаться. Показатель истинной плотности материала всегда будет выше реального, он может рассматриваться только теоретически (условно). Что касается практического применения такой меры, как ведро или мешок песка, сколько кубов в этой таре будет действительно – зависит от насыпной плотности.

Читайте также:  Какая крыша лучше ондулин или металлочерепица? Выводы экспертов

Что такое снегозадержатели

Трубчатый снегозадержатель

Для того чтобы снег большой своей массой не падал на головы домовладельцев и прохожих, есть простой способ – снегозадержатель. Они представляют собой прикрепленные к кровельному покрытию перила, установленные, как правило, по периметру крыши.

Крепятся снегозадержатели на саму крышу во время монтажа финишного покрытия, в тех местах, где наиболее вероятно скопление снежной массы. Более того, устанавливать их следует там, где снег вероятнее всего, может упасть и повредить здоровье или имущество.

Что такое снегозадержатели

При строительстве дома важно учитывать – какая сторона кровли будет больше заноситься осадками. Обычно, наиболее подвержена скоплению снежной массы северная сторона кровли.

Также нужно учитывать направление ветра, ведь с подветренной стороны накопление осадков минимально. Оттуда же, откуда обычно дует ветер, и наносится наибольшее количество снега.

Значит, снегозадержатель для кровли необходимо установить, в первую очередь там, где наиболее вероятно скопление большого слоя снежно-ледяной массы.

Разновидности снегоудерживающих устройств

Для разных видов кровли выделяются такие основные конструкции снегозадерживающих устройств.

Уголковый тип

Он выполняется из металлического уголка, одна из сторон которого перпендикулярна поверхности ската. Высота такого барьера – 7–10 см.

Уголки могут устанавливаться в несколько рядов. Подходит этот тип для металлочерепицы и профнастила. При значительных снегопадах он работоспособен при скате не более 20 градусов, а при умеренных – до 30 градусов.

Разновидности снегоудерживающих устройств

Трубчатый

Это один из самых распространенных вариантов. На крыше перпендикулярно поверхности ската устанавливаются кронштейны, между которыми закрепляются металлические трубки (обычно, 2 штуки) диаметром 2–3 см. Высота кронштейнов не превышает 15–17 см.

Конструкция отличается универсальностью и может устанавливаться на любой крыше.

Решетчатый

В отличие от предыдущего варианта, на кронштейнах закрепляется прочная металлическая сетка или металлическая, перфорированная полоса. Такой снегозадержатель подходит для достаточно крутых скатов (наклон 35–45 градусов). Высота барьера – 15–20 см.

Важно учитывать, что обледенение решетки приближает данный тип к уголковому варианту, т. е. сетка перестает пропускать снег через себя, а будет служить барьером.

Бугельный или точечный

Он состоит из рядов элементов-ножей, которые разрезают снежный пласт на небольшие полоски. В заводском исполнении ножи выполняются в форме треугольников, жестко закрепляемых на кровле в несколько рядов. При самодельном изготовлении применяются небольшие отрезки стальных уголков, монтируемые в несколько рядов. Высота элементов – 10–15 см.

Разновидности снегоудерживающих устройств

Бревенчатый

На деревянной кровле для задержания снега гармонично смотрится бревно диаметром 15–20 см. Оно способно выдерживать значительный напор снега.

Важно! Выбор типа снегозадержателя прежде всего зависит от материала кровельного покрытия и снеговой нагрузки. Для этого необходимо произвести определенные расчеты.

Пример Обрешетка

Рассчитатьобрешетку мансардного покрытия жилогоздания в г. Вологде. Кровля из натуральнойчерепицы. Обрешетка из сосновых стропил 1,0 м. Уклон кровли .

Предварительнопримем обрешетку сечением 50х50 мм с шагомс=300 мм. Сбор нагрузки приведем в таблице2.

Таблица 2

Сбор нагрузки на обрешетку, н/м2

Вид нагрузки

q

Постоянная

1. Кровля из натуральной черепицы

2. Собственный вес обрешетки (ориентировочно)

500

42

1,1

1,1

550

46

Итого

=542

=596

Временная

=1399

1,4

=1959

Всего: =1941 =2555

Погонная нагрузка:

Изгибающий момент

Моменты сопротивлениябруска

Проверка прочностинормальных значений при косом изгибе:

Моменты инерциибруска:

Прогиб в плоскости,параллельный скату:

Прогиб в плоскостиперпендикулярной скату:

Полный прогиб:

Относительныйпрогиб

Расчет по второмусочетанию нагрузок

Изгибающий момент

Проверка прочностинормальных сечений:

Следует увеличитьсечение обрешетки и повторить расчетснова.

Пример 3. Стропила для здания с двумя пролетами

Рассчитатьдвускатные наслонные стропила жилогоздания в под кровлю изоцинкованной стали. Основанием кровлислужит дощатый настил 22х150 с шагом с=0,25м. Шаг стропильных ног 1 м. Материалдеревянных элементов – ель 2-го сорта.

1. Конструктивноерешение покрытия принимаем следующее(рис. 5). Доски настила 1 размещены постропильным ногам 2, которые нижнимиконцами опираются на мауэрлаты 3,уложенные по внутреннему обрезу наружныхстен, а верхними – на прогон – 4. Дляуменьшения пролета стропильных ногпоставлены подкосы 5, нижние концыкоторых упираются в лежень 6, укладываемыйна внутреннюю стену. Для погашенияраспора стропильной системы установленыригели – 7.

Примем угол наклонакровли тогда.

Высота стропил вконьке

Расчетный пролет

, где- величина привязки

Подкос направленпод углом ().Точка пересечения осей подкоса истропильной ноги располагается нарасстоянии.

Рис. 5. Наслонные стропила с подкосами

Длина верхнего инижнего участков стропильной ноги

Длина подкоса

Угол между подкосоми стропильной ногой

а) Все элементыстропильной системы примем из бруса.

2. Производим сборнагрузок на 1 м2в табличнойформе

Таблица 3

Сбор нагрузки на стропильную ногу, н/м2

Вид нагрузки

q

Постоянная

1. Оцинкованная сталь

2. Настил

3. Собственный вес стропильной ноги (ориентировочно)

62,8

66,0

75,0

1,05

1,1

1,1

65,9

72,6

82,5

Итого

=203,8

=221,0

Временная

1. Снеговая

= 1680

1,4

S= 2352

Читайте также:  Как выбрать металлочерепицу для крыши частного дома

Всего: = 1884 = 2573

Погонная нормативнаянагрузка:

Погонная расчетнаянагрузка

  1. Производим статический расчет стропильной ноги как двухпролетной балки, нагруженной равномерно распределенной нагрузкой (рис. 5 в). Опасным сечением стропильной ноги является сечение на средней опоре. Изгибающий момент в этом сечении

Требуемый моментсопротивления сечения стропильной ногис учетом ослабления врубкой

Примем ширинустропильной ноги ,тогда

Учитывая, чтовеличина врубки примерно 35 мм,

По сортаментупримем .Прочность сечения проверяем по формуле

,где .

Проверяем сечениев середине нижнего участка под действиемпролетного момента .Значениеопределяем как для простой балки надвух опорах пролетом,считая в запас прочности, что вследствиевозможной осадки среднего узла опорныймомент будет равен нулю:

Проверяем напряжение

где

Проверкужесткости наклонной стропильной ногипроизводим по формуле

,где.

Вертикальнаясоставляющая реактивного усилия насредней опоре стропильной ноги

Это усилиераскладывается на усилие ,сжимающее подкос, и усилие,направленное вдоль стропильной ноги(рис. 5 б). Используя уравнение синусов,находим

откуда

Подкос примемсечением 100х100 мм. Вследствие небольшогосжимающего усилия подкос не рассчитываем,так как он будет работать с большимзапасом. Расчетная длина подкоса .Проверим напряжение смятия во врубке.

Подкос упираетсяв стропильную ногу ортогональной лобовойврубкой. Угол смятия .Расчетное сопротивление смятию по [5]

Площадь смятия

Напряжение смятия

Горизонтальнаясоставляющая усилия создает распор стропильной системы,который погашается ригелем.

Распор в ригеле:

Требуемая площадьригеля

Примем конструктивноригель из 2-хдосок 22х100мм площадью44 см2>9,8 см2 .Ригель крепим к стропильной ноге гвоздями5х120 мм.

Несущая способностьодного гвоздя

Для восприятияусилия ставим по 4 гвоздя с каждой стороны.

Полная несущаяспособность соединения

Правильность расчета прежде всего

Расчет необходимо осуществлять на основе обоих возможных состояний. Но рекомендуем использовать оптимальное решение для достижения результата. Без чрезмерного вложения средств на дорогие строительные материалы и человеческий труд. В ситуации с плоскими крышами применяется поправочный коэффициент на уклон в значении – 1, что считается максимально возможной нагрузкой.

На основе данных из таблицы, предложенной СНиП, общая масса снега, согласно нормативному значению, должна умножаться на площадь, покрытую кровлей. В итоге уровень воздействия, может, составлять десятки тонн. Из-за этого на территории РФ такая конструкции крыши не особо прижилась. Ведь известно, что почти вся Россия располагается в климатических зонах с большим количеством снеговых осадков. В большинстве районов они длятся почти круглый год.

Правильное применение информации об уровне снеговой нагрузки в процессе создания проекта кровли возможно лишь с учетом наличия всей необходимой информации. Рассчитанный коэффициент необходимо правильно переложить на проект кровли, что в особенности касается ее стропильного участка. Хотя мауэрлат не зависит от снежного давления, и укладывается на стены, позволяет надежно распределить давление стропил на их поверхность.

Самые важные моменты этого этапа необходимо учитывать.

  1. Рекомендуется использовать мауэрлат на основе бруса, обладающего квадратным сечением.
  2. Монтирование необходимо осуществлять с отступом от несущей стены на 3–5 см. В итоге мауэрлат окажется короче, чем стена примерно на 10 см.
  3. Если мауэрлат укладывается на тонкую стену, необходимо обеспечить ее перекрытие примерно на 4–5 см. В таком случае материал должен быть толще стены примерно на 10 см. За счет этого брус удачно распределит нагрузку, созданную стропильной системой, и не допустит деформации или разрушения краев стены.

О том, как убрать снег с крыши, смотрите в видео ниже.

Собственный вес конструкции крыши ↑

Кроме снеговых нагрузок стоит учесть массу самой кровельной конструкции. Делается это для снижения давления на стены постройки, а также, чтобы крыша не разрушилась под собственным весом, догруженным выпавшими осадками.

Оптимальное значение для жилых домов приблизительно 50 килограмм на 1 метр площади.

Расчет проводится путем суммирования массы 1м² каждого слоя кровельного пирога, и умножением на коэффициент 1,1. Например, вес 1 квадрата обрешетки с досок сечением 25 мм составляет около 15 кг/1м², теплоизолятор 100 мм – 10 кг/1м², настил из металлочерепицы 4-5 кг/м² (зависит от толщины листа). Итого, имеем 15+10+4= 29 ×1,1=31,9 кг/1м². Также не стоит забывать о массе стропил.

Собственный вес конструкции крыши ↑

С учетом этих показателей выбираются оптимальные варианты материалов, а также типы обрешетки и стропил. Впоследствии такой подход позволит менять кровельный настил без опасений разрушения имеющейся конструкции.

Расчет снеговых воздействий на перекрытие, это одна из составляющих проекта будущего дома, которую не стоит не учитывать. Пренебрежение простыми расчетами, и небрежный подбор соответствующего варианта конструкции накрытий могут привести к серьезным последствиям вплоть до разрушения.

В особенности расчеты снеговых нагрузок важны для сложных по конфигурации вариантов кровли, так как неравномерное распределение осадков на поверхности создаст перегруженные участки. В таком случае следует подобрать более прочные материалы для создания большего запаса прочности на таких частях крыш.

Если сделать все правильно, то подобная кровля прослужит эксплуатационный срок без проблем, и даже при смене материала кровельного настила.

Источники:

Собственный вес конструкции крыши ↑

-zhizni/