Как рассчитать снеговую нагрузку на кровлю

Нагрузка от кровли

На силовую конструкцию крыши существенное влияние оказывает ее собственный вес. И в данном пункте подробно рассмотрено влияние на нагрузку от кровли таких постоянных составляющих, как кровельный материал, теплоизоляционный слой и внутренняя отделка.

Для покрытия скатных крыш могут применяться следующие материалы:

• Металлочерепица.
• Керамическая черепица.
• Цементно-песчаная черепица.
• Мягкая битумная черепица.
• Оцинкованная сталь с фальцами.
• Волнистые асбестоцементные листы (шифер).
• Волнистые битумные листы (ондулин).
• Гонт (дранка).

У каждого вида кровельного материала свой вес из расчета на квадратный метр. С учетом веса и конструкционных особенностей материала подбирается оптимальный и допустимый угол наклона крыши.

Чем плотнее материал и герметичнее способ его укладки, тем меньше может быть уклон крыши и наоборот — чем мельче размеры (например черепица), тем круче должна быть крыша. Также существует зависимость, в которой с увеличением веса кровли увеличивается и угол наклона стропильной системы.

Рассмотрим рекомендуемые уклоны скатных крыш в зависимости от массы кровельного материала:

Кровельный материал	Уклон крыши	Масса 1 м²⁄кг
Асбестоцементный волнистый шифер толщиной до 5 мм	от 1 : 10 до 1 : 2	10 — 11
Асбестоцементный волнистый шифер толщиной свыше 5 мм	от 1 : 5 до 1 : 1	11 — 13
Волнистые битумные листы (ондулин)	от 1 : 10 и более	4
Мягкая битумная черепица	от 1 : 10 и более	8 — 15
Оцинкованная сталь с одинарными фальцами	от 1 : 4 и более	3 — 6,5
Оцинкованная сталь с двойными фальцами	от 1 : 5 и более	3 — 6,5
Керамическая черепица	от 1 : 5 до 1 : 0,5	50 — 60
Цементная черепица	от 1 : 5 до 1 : 0,5	45 — 70
Металлочерепица	от 1 : 5 и более	3,6 — 5,5

Угол ската крыши может выражаться как в градусах, так и в процентах и дробью (отношение высоты крыши к пролету). Измерить угол ската смонтированной крыши можно при помощи специального инструмента (уклономер, транспортир, строительные уровни с поворотными линейками, лазерные измерители). Когда же речь идет о создании новой кровли, то для определения и задания нужного уклона удобно пользоваться дробным отношением высоты конька к длине пролета.

Следующая схема с указанием кровельных материалов наглядно показывает уклон крыши как в градусах, так и в отношении высоты к пролету:

1) Стружка, гонт, щепа.
2) Черепица, асбестоцементные и битумные плитки, сланцевые плитки.
3) Рулонные материалы четырехслойных кровель с защитным слоем гравия, втопленного в горячую мастику, а также лотки ендов таких же кровель.
4) Рулонные материалы трехслойных кровель с защитным слоем гравия, втопленного в горячую мастику.
5) Рулонные материалы трехслойных кровель без защитного слоя.
6) Рулонные материалы для двухслойных кровель, наклеиваемые на горячих и холодных мастиках, металлочерепица.
7) Волнистые асбестоцементные листы унифицированного профиля.
8) Черепица.
9) Асбестоцементные листы усиленного профиля.
10) Листовая сталь.
11) Асбестоцементные листы обыкновенного профиля.
h — высота конька.
l ⁄ 2 — расстояние по горизонтали (проекция) от конька до карнизного свеса.

Если помещения под крышей планируется делать жилыми, то в состав кровельного пирога добавляется слой утеплителя. И нагрузка от утеплителя рассчитываются исходя из его толщины и удельного веса.

Таблица удельного веса разных видов утеплителя:

Вид утеплителя	Показатели удельного веса (плотности), кг ⁄ м³
минимальный	максимальный
Минеральная вата	50	200
Пенопласт	100	150
Экструдированный пенополистирол	28	60
Пеноизол	10	10
Вспененный полиэтилен	24	60
Пеностекло	100	400

Нагрузку оказывает и отделка внутренней части мансардной крыши. В зависимости от применяемого материала (гипсокартон, фанера, вагонка) меняется и вес обшивки, воздействующей на стропильную систему.

Для расчета нагрузки от обшивки внутренней части кровельного пирога необходимо объемный вес используемого материала умножить на его толщину. В качестве примера рассмотрим обшивку крыши изнутри влагостойкими гипсокартонными листами толщиной 12,5 мм (0,0125 м). Объемный вес гипсокартона 850 кг ⁄ м³ умножаем на 0,0125 м и получаем значение 10,6 кг ⁄ м².

Как правильно рассчитать снеговую нагрузку на кровлю

Для полноценного расчета нам необходимо будет рассчитать площадь крыши частного дома. Как это делается – я рассказывал подробно в предыдущих статьях, поэтому останавливаться на этом не будем.

Итак, формула для расчета снеговой нагрузки Q на кровлю выглядит следующим образом:

Q = G * s , где

G – вес снежного покрытия на плоской кровле, который берется из таблицы (кг/м2)s – поправочный коэффициент, зависящий от уклона кровли

Поправочный коэффициент s, как уже говорилось, зависит от уклона кровли:

• уклон менее 25 градусов – s принимается равным 1
• уклон 25 – 60 градусов – s будет равным 0,7
• уклон более 60 градусов – снеговая нагрузка вообще не учитывается, так как снег на такой кровле задерживаться практически не будет

А что же делать с G?

Вес снежного покрытия на плоской кровле можно найти с помощью таблицы и карты зоны снежного покрова на территории России:

Как видно из таблицы, масса снега на кровле, особенно в заснеженных районах России, может превышать вес самой кровли, поэтому не учитывать снежную нагрузку в зимний период нельзя не учитывать.

Определение угла наклона

Учитывая изложенные выше факторы – снеговую и ветровую нагрузку, выбранный тип материала – и зная примерную конструкцию здания, можно определить угол крыши. Более детально правила расчета изложены в статье. Далее на основании этой информации рассчитывается сборная нагрузка (от собственного веса и внешних нагрузок) на стропильную конструкцию. По результатам расчета определяется шаг стропил и их сечение.

Пример расчета нагрузки на стропила

Строительство планируется в Иркутске, дом с высотой 5,6 м будет располагаться в низине, явно выраженных преобладающих ветров нет. Данный район относится к снеговому району 2 и ветровому 3. Соответственно, снеговая нагрузка составляет 120 кг/м.кв., а ветровая 30 кг/м.кв. Суммарная нагрузка 150 кг/м.кв.

Материал кровли – металлочерепица с весом 4 кг/м.кв. Для нее допустим уклон от 12 градусов, но большинство производителей рекомендует для односкатной крыши 20…30 градусов. Если принять 20 градусов, необходимо обеспечить качественную гидроизоляцию, что добавляет к весу квадратного метра покрытия 2…5,5 кг/м.кв. Поскольку верхняя часть дома планируется как жилая, необходимо также утепление. В качестве термоизоляции принимаем базальтовую вату плюс подшивку изнутри гипсокартоном. Примерный вес квадратного метра такого утепления – около 4,5…5 кг.

Необходимо также принять во внимание вес деревянной обрешетки под металлочерепицу, это еще не менее 10…12 кг, и вес самих стропил. Таким образом, суммарная нагрузка на квадратный вес крыши от собственной массы и внешних нагрузок составит (без учета веса стропил, поскольку пока неизвестно их сечение и шаг): 4+5+5+12+150=176 кг/м.кв

Таким образом, суммарная нагрузка на квадратный вес крыши от собственной массы и внешних нагрузок составит (без учета веса стропил, поскольку пока неизвестно их сечение и шаг): 4+5+5+12+150=176 кг/м.кв.

Определение шага стропил и их сечения

Для вычисления этих данных есть расчетные формулы. Однако при отсутствии инженерного образования и желания высчитывать коэффициенты можно использовать табличные значения.

Для выяснения высоты балки (стропила) можно опираться на известный уже угол наклона и расчетную длину, которая определяется по тригонометрическим формулам.

Разница между высотой одной и второй опорных стен крыши для пролета, например, 4 м и угла наклона 20 градусов составит:

L_bc=L_cd×tgA=6×0,364=2,18 м

Длина стропильной ноги (стропила):

L_c=L_bc÷sinA=2,18÷sin20=6,4

С учетом вылета в обе стороны не менее 500 мм (обязательный свес крыши) принимаем длину стропила 7,4 м.

Для двухопорных стропил принята таблица

Пролеты свыше 6 м принято опирать на три точки – две несущие стены и шпренгельную ферму, например, или с опорой на лежень. Пролеты 4,5 м применимы в мансардах, террасах, банях, верандах, а также различных пристройках. В жилых постройках, как правило, расстояние между опорами равно или превышает 6 м.

Соответственно с учетом длины стропила выбирается сечение балки и шаг между ними.

Следует учитывать: под длиной стропила в данном случае понимается расстояние между точками опоры!

То есть в приведенном примере – длина всей стропильной ноги 7,5 м и пролет 6 м допустимо использование опирания на несущие стены (через мауэрлат) и подстропильную ногу. Тогда сечение при шаге 140 см следует принимать 100х200 мм, а при шаге 90см допустимы 75х200 мм. Желательно все же увеличивать сечение балки на 10…15% для получения необходимого запаса прочности.

Проверить нагрузочную способность крыши, правильность выбранного угла с выбранными параметрами можно в одном из онлайн-калькуляторов. Там же можно получить данные о том, сколько материалов потребуется для строительства такой крыши.

Как видно из приведенного скриншота с упрощенным чертежом здания, пункты «Расчет стропил», «Расчет обрешетки», «Снеговая нагрузка» раскрывающиеся, в них необходимо подставить выбранные данные.

Результат расчета показан ниже.

Как видно из результата, предлагается при данной нагрузке, кровельном материале, размерах и шаге стропил выбрать сечение балок равным не 75х200 мм, как предлагается в нормативах, а 70х230 мм. Однако это минимальное значение, к тому же такое сечение не является стандартным. Поэтому – с учетом запаса на прочность – лучше отдать предпочтение сечению 100х200 мм.

Важно: помимо обычных стропил (балок) можно использовать треугольные фермы. Это значительно увеличит нагрузочную способность конструкции, но подобные элементы требуют профессионального расчета.

Определение давления снега на кровлю по СНиП

При появлении необходимости определить, какая нагрузка от снега на крышу существует в данном регионе, сразу возникает масса вопросов. Прежде всего, каким образом можно узнать величину снежного покрова? Прямое измерение линейкой полезной информации не даст – каждая зима имеет свои особенности, бывают малоснежные сезоны, когда уровень осадков меньше обычного.

Величина снегового воздействия может быть определена с помощью приложений СНиП. Существует карта РФ, в которой очерчены и пронумерованы все регионы, имеющие одинаковую величину снежного покрова. Рассмотрим актуальную на сегодня редакцию этого приложения:

Карта СНИП РФ с регионами, имеющими одинаковую величину снежного покроваИсточник stroy-okey.ru

Для определения снегового давления на кровлю надо отыскать интересующую точку на карте и выяснить, к какому снеговому району она принадлежит. Затем используем таблицу:

Снеговые районы РФ	Величина нагрузки кг/м²
1	80
2	120
3	180
4	240
5	320
6	400
7	480
8	560

Если площадь крыши известна, то определить вес снега не составит труда – надо просто разделить ее на табличное значение для данного региона. Но полученное значение показывает нагрузку на горизонтальную плоскость. Для учета угла наклона используется поправочный коэффициент. Он найден опытным путем и имеет следующие значения:

• При угле наклона до 25° – 1.
• При угле наклона от 25 до 60° – 0,7.
• При угле наклона более 75° – 0.

Нулевое значение поправочного коэффициента принято потому, что считается, что такой наклон обеспечивает самостоятельный сход снега со скатов, и давление отсутствует. Для таких крыш нередко используют снегозадержатели, препятствующие слишком массированному сходу снега.

Снегозадержатели препятствуют массированному сползанию снегаИсточник umnik.spb.ru

Интересно почитать

10 Ответы

0 голосов

ответил

27 Май

от
chela (bv)
Доктор Наук

(42.5k баллов)

● 3 ● 4 ● 4

Лучший ответ

Вес снега нужно обязательно учитывать тем людям, которые проектируют крыши домов. В этом случае нужно учитывать то, что даже свежевыпавший снег может быть как сухим, так и очень мокрым.

Вес этого снега очень разный — от 50 кг/куб до 600 кг/куб.

Если крыша имеет небольшой уклон и ее размеры например 80 м.кв и она рассчитана на толщину снега в 40 см, то вся конструкция должна справиться с весом 80*0,4*600 = 19,2 тонны. Это достаточно большой вес, который грозит завалить крышу, поэтому я рекомендовал бы всем при наличии большого снежного покрова на крыше по мере возможности хотя-бы частично очищать ее от снега.

Сколько весит куб снега

Нашла вот такую информацию, что вес 1м3 снега (1 кубический метр) составляет

• если снег свежевыпавший — 50- 100 килограммов:
• сухой (неподтаявший) и чистый — 100 — 300 килограммов;
• тающий снег — 350-600 килограммов.

Вес рассчитывают от плотности, а плотность снега может быть как сам снег разным.

Снег бывает рыхлым, утрамбованным, мокрым, пушистым и так далее. Кубы снега необходимо знать водителям снегоуборочных машин, от количества вывезенных кубов снега зависит их зарплата. Вот цифры , сколько снега в одном кубометре.

Сухой снег, только что выпал от 30 до 60 килограмм.

Мокрый снег, только что выпал от 60 до 150 кг.

Снег, который выпал и уже успел осесть, в 1 кубометре получается от 200 до 300 кг.

Снег, который выпал в результате метели или ветер его принес, вмещает в кубе от 200 до 300 кг.

Снег осел, но это старый сухой снег и это от 300 до 500 кг.

Сухой, очень плотно слежавшийся снег, он по структуре зернистый, это может быть многолетний снег , в 1 кубометре от 500 до 600 кг.

Этот же самый снег, но мокрый , тогда в одном кубе от 600 до 800 кг.

И еще есть глетчерный лед , я бы назвала его настом, в 1 кубометре от 800 до 960 килограмм.

Самый легкий снег зафиксирован в Якутии — один кубометр этого пушистого игольчатого снега весит всего 10 килограммов. Снег, падающий в тихую безветренную погоду весит чуть более 50 килограмм на куб. При легкой метели снег уплотняется ветром и его вес будет лежать в промежутке от 120 до 180 килограмм на каждый кубометр. В сильный ветер, да еще и продолжающийся несколько дней подряд снег может утрамбоваться до 400-450 килограмм в кубометре. Так же по плотности различается снег из чистых лесов и пригородов. В лесу плотность снега составляет 100 килограмм, а в полях близ городов составляет 400 килограмм на куб. Вносит свой вклад в плотность снега и оттепель. При плотности в 750 килограмм на куб снег перестает быть снегом — перестает пропускать воздух и следовательно сжиматься и уплотняться.

Все зависит от того, про какой снег идет речь. Ведь снег бывает разный: только выпавший, лежалый, тающий.

Нашла вот такую таблицу, где указана плотность снега в различных его состояниях.

Здесь мы можем увидеть, что в один кубометр снега составляет от 100 до 420 кг.

Здравствуйте, тут все зависит от многих факторов, снег новый или нет, какой плотности снег, он сухой или тающий, если все это рассчитать вместе то вес снега в одном кубометре может варьироваться от пятидесяти килограммов до семисот килограммов!

0 голосов

Всё, безусловно, зависит от того какой это снег и какой процент содержания воды в нем. Например, только что выпавший снег может весить от 100 до 150 кг на 1 м³. Однако, если его утрамбовать, то будет больше. Если снег талый, то в зависимости от того, сколько он содержит воды может весить от 500 до 800 кг на 1 м³.

Факторы влияния снеговой нагрузки

При расчете нагрузки от снежных масс на скатную кровлю следует учитывать тот факт, что до 5% массы снега испаряется в течение суток. В это время он может сползать, сдуваться ветром, покрываться настом. Вследствие этих трансформаций возникают следующие негативные последствия :

• нагрузка от слоя снега на несущую конструкцию кровли имеет свойство возрастать в несколько раз при резком потеплении с последующим морозом; это вызывает превышение нагрузки, расчет которой выполнялся некорректно; стропильная система, гидроизоляция и теплоизоляция при этом подвергаются деформациям;
• кровля сложной формы с многочисленными примыканиями, переломами и другими архитектурными особенностями, имеет свойство собирать снег; это способствует неравномерной нагрузке, что не всегда учитывается при расчете;
• снег, который сползает к карнизу, собирается возле краев и предоставляет опасность для человека; по этой причине в районах с большим количеством осадков рекомендуется заблаговременно устанавливать снегозадержатели;
• сползание снега с карниза может повредить водосточную систему; во избежание этого нужно своевременно очищать крышу или применять снегозадержатели.

Типы нагрузок на кровлю

Основными нагрузками, воздействующими на кровлю, являются:

• Вес снега.
• Ветровая нагрузка.

Они имеют разную степень и характер воздействия на кровлю и стропильную систему в целом. Снеговая нагрузка более статична, все изменения происходят относительно медленно и плавно. Исключением может быть только лавинообразный сход больших сугробов, характерный для современных видов металлических кровельных покрытий. Кроме того, снег лежит в течение нескольких месяцев, в летнее время нагрузки отсутствуют.

Сход снежного покрова с крыши лавинойИсточник pinterest.co.uk

Для ветра время года значения не имеет, он способен подниматься и зимой, и летом. Ветер опасен своей непредсказуемостью, его невозможно предвидеть и как-то подготовиться. Чаще всего, сильные ветра длятся недолго, но последствия бывают весьма плачевными. При этом, сильные порывы, создающие заметное давление на конструкции дома, случаются относительно редко.

В большинстве случаев ветровая нагрузка минимальна и не имеет постоянного значения. Эпизодический характер и неравномерность ветровых проявлений создают существенные сложности при определении реальной нагрузки на конструкции дома, поэтому принято учитывать максимальные табличные величины для данного региона.

Разрушительные последствия пренебрежением расчетовИсточник akademija-art.hr

Удельный вес: такой легкий и тяжелый снег

А теперь перейдем к практике. Если вы живете в России, а не на южном континенте без зимы, то знаете, каким на самом деле бывает снег: невероятно легким и неимоверно тяжелым. Например, тот же пушистый снежок в морозную и сухую погоду при температуре -10°С будет иметь плотность около 10 кг на кубический метр. А вот снег под конец осени и в начале зимы, который долго лежал на горизонтальных и наклонных поверхностях и «слежался», уже имеет массу куда больше – от 60 килограмм на кубический метр. К слову, узнать плотность снега не сложно – достаточно зимой вырезать большой лопатой образец снега в один кубический метр и взвесить его.

Если мы говорим о рыхлом снеге, который, по идее, легок и не доставляет проблем, то знайте, что здесь таится некая опасность. Рыхлый снег как ни какой другой быстро вбирает в себя все осадки в виде дождя и становится уже мокрым снегом. А его нахождение на крыше, где нет грамотно организованного стока, чревато большими проблемами.

Далее, весной в процессе длительной оттепели удельный вес снега также значительно растет. У сухого уплотненного снега среднестатистическая плотность находится в пределах от 200 до 400 кг на кубический метр. Не упускайте также такой важный момент, когда снег долго оставался лежать на крыше и не было нового снегопада, а вы его не убирали. Тогда независимо от его плотности, он будет иметь всю ту же массу, хотя визуально сама «шапка» стала меньше в два раза. В особо влажном климате весной удельный вес снега достигает 700 кг на кубический метр!

Механические свойства древесины.

Расчетные сопротивления древесины сосны (кроме веймутовой), ели, лиственниц европейской и японской

Напряженное состояние и характеристика элементов	Обозначение	Расчетные сопротивления для сортов древесины, кг/см² (МПа)
1	2	3
Изгиб, сжатие и смятие вдоль волокон:	Rизг, Rcж, Rcм
элементы прямоугольного сечения (за исключением указанных в подпунктах б, в) высотой до 50 см	140 (14)	130 (13)	85 (8,5)
элементы прямоугольного сечения шириной свыше 11 до 13 см при высоте сечения свыше 11 до 50 см	150 (15)	140 (14)	100 (10)
элементы прямоугольного сечения шириной свыше 13 см при высоте сечения свыше 13 до 50 см	160 (16)	150 (15)	110 (11)
элементы из круглых лесоматериалов без врезок в расчетном сечении	—	160 (16)	100 (10)
Растяжение вдоль волокон:	Rрас
неклееные элементы	100 (10)	70 (7)	—
клееные элементы	120 (12)	90 (9)	—
Сжатие и смятие по всей площади поперек волокон	Rрас90°, Rcм90°	18 (1,8)	18 (1,8)	18 (1,8)
Смятие поперек волокон местное:	Rрас90°, Rcм90°
в опорных частях конструкций, лобовых врубках и узловых примыканиях элементов	30 (3)	30 (3)	30 (3)
под шайбами при углах смятия от 90 до 60	40 (4)	40 (4)	40 (4)
Скалывание вдоль волокон:	Rск
при изгибе неклееных элементов	18 (1,8)	16 (1,6)	16 (1,6)
при изгибе клееных элементов	16 (1,6)	15 (1,5)	15 (1,5)
в лобовых врубках для максимального напряжения	24 (2,4)	21 (2,1)	21 (2,1)
местное в клеевых соединениях для максимального напряжения	21 (2,1)	21 (2,1)	21 (2,1)
Скалывание поперек волокон:	Rcк90°
в соединениях неклееных элементов	10 (1)	8 (0,8)	6 (0,6)
в соединениях клееных элементов	7 (0,7)	7 (0,7)	6 (0,6)
Растяжение поперек волокон элементов из клееной древесины	Rрас90°	3,5 (0,35)	3 (0,3)	2,5 (0,25)

Коэффициенты перевода расчетных сопротивлений других пород древесины

Древесные породы	Коэффициент для расчетных сопротивлений
растяжению, изгибу. сжатию и смятию вдоль волокон Rрас, Rизг, Rсж, Rсм	сжатию и смятию поперек волокон Rсж90°, Rсм90°	скалыванию Rск
Хвойные
Лиственница, кроме европейской и японской	1,2	1,2	1
Кедр сибирский, кроме Красноярского края	0,9	0,9	0,9
Кедр Красноярского края, сосна веймутовая	0,65	0,65	0,65
Пихта	0,8	0,8	0,8
Твердые лиственные
Дуб	1,3	2	1,3
Ясень, клен, граб	1,3	2	1,6
Акация	1,5	2,2	1,8
Береза, бук	1,1	1,6	1,3
Вяз, ильм	1	1,6	1
Мягкие лиственные
Ольха, липа, осина, тополь	0,8	1	0,8
Расчетные сопротивления пород древесины устанавливаются путем умножения величин, приведенных в таблице выше на переходные коэффициенты

« назад           далее »

Сколько весит куб снега?

Результат веса, зависит от плотности снега.

А у снега плотность колеблется примерно от 0.05г/см3 до 0,75 г/см3, это повторяю примерно!

Так что по моим подсчетам, это получается от 50кг до 750кг. Зависит на сколько снег мокрый.

Чтобы куб снега весил 700 килограммов, надо его долго и хорошо сбивать. В этом случае, как несложно рассчитать, на 70 процентов снег будет состоять из воды. А для кубометра лёгкого свежевыпавшего снега (не мокрого) нормальная масса составит около 100 — 150 килограммов.

Один кубический метр снега может иметь различную массу, все зависит от агрегатного состояния снега. Например, масса 1 кубического метра:

Особенности распределения снеговой нагрузки на поверхности крыши

Снеговая нагрузка распределяется на поверхности кровли по-разному, равномерно по всей площади, или с заметным перекосом в подветренную сторону. Иногда на склонах нарастают огромные свисающие пласты, которые создают соответствующее давление на карнизную часть кровли.

Распределение снеговой нагрузки на поверхности крышиИсточник obustroeno.com

Такие перекосы способны деформировать или разрушить конструкции стропил, создать значительное давление на фундамент. Необходимо понимать, что и равномерная нагрузка от веса снега воздействует на конструкции дома крайне неблагоприятным образом. Существуют регионы, где толщина снежного покрова превышает 2 м

В таких условиях крайне важно принимать правильные углы наклона скатов, чтобы снеговые массы могли скатываться с них, не достигая чрезмерной толщины и не создавая непосильной нагрузки для опорных конструкций

Величина снежного покрова более 2 метров – непосильная нагрузка для опорных конструкцийИсточник ko.decorexpro.com

Расчет деревянных элементов покрытия: обрешетки и стропильной ноги

1. Расчет несущих элементов покрытия

Стропильные ноги рассчитывают как свободно лежащие балки на двух опорах с наклонной осью. Нагрузка на стропильную ногу собирается с грузовой площади, ширина которой равна расстоянию между стропильными ногами. Расчетная временная нагрузка q должна быть расположена на две составляющие: нормальную к оси стропильной ноги и параллельно к этой оси.

2.1.1. Расчет обрешетки

Принимаем обрешетку из досок сечением 50´50 мм (r = 5,0 кН/м), уложенных с шагом 250 мм. Древесина — сосна. Шаг стропил 0,9 м. Уклон кровли 35 0 .

Расчет обрешетки под кровлю ведется по двум вариантам загружения:

а) Собственный вес кровли и снег (расчет на прочность и прогиб).

б) Собственный вес кровли и сосредоточенный груз.

1.Принимаем бруски 2-го сорта с расчетным сопротивлением R_u=13 МПа и модулем упругости Е=1´10 4 МПа.

2.Условия эксплуатации Б2 (в нормальной зоне), m_в=1; m_н=1,2 для монтажной нагрузки при изгибе.

4.Плотность древесины r=500 кг/м 3 .

5.Коэффициент надежности по нагрузке от веса оцинкованной стали g_f=1,05; от веса брусков g_f=1,1.

6.Нормативный вес снегового покрова на 1м 2 горизонтальной проекции поверхности земли S=2400 Н/м 2 .

Расчетная схема обрешетки

Сбор нагрузки на 1м.п. обрешетки, кН/м

где S — нормативное значение веса снегового покрова на 1 м 2 горизонтальной

поверхности земли, принимаемое по табл. 4 , для IV снегового рай-

m — коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к

снеговой нагрузке на покрытие, принимаемый по п. 5.3 – 5.6 .

При загружении балки равномерно распределенной нагрузкой от собственного веса и снега наибольший изгибающий момент равен:

При углах наклона кровли a³10° учитывают, что собственный вес кровли и обрешетки равномерно распределен по поверхности (скату) крыши, а снег — по ее горизонтальной проекции :

M_x = M cos a = 0.076 cos 29 0 = 0.066 кН´м

M_y= M sin a = 0.076 sin 29 0 = 0.036 кН´м

Прочность брусков обрешетки проверяют с учетом косого изгиба по формуле:

где M_x и M_y — составляющие расчетного изгибающего момента относительно главных осей X и Y.

R_y=13 МПа — расчетное сопротивление древесины изгибу.

g_n=0,95 — коэффициент надежности по назначению.

Момент инерции бруска определяем по формуле:

Прогиб в плоскости, перпендикулярной скату:

Прогиб в плоскости, параллельной скату:

где Е=10 10 Па — модуль упругости древесины вдоль волокон.

Проверка прогиба:

где

При загружении балки собственным весом и сосредоточенным грузом наибольший момент в пролете равен:

Проверка прочности нормальных сечений:

где R_y=13 МПа — расчетное сопротивление древесины изгибу.

g_n=0,95 — коэффициент надежности по назначению.

Условия по первому и второму сочетаниям выполняются, следовательно принимаем обрешетку сечением b´h=0,05´0,05 с шагом 250 мм.

2.1.2. Расчет стропильных ног

Рассчитаем наслонные стропила из брусьев с однорядным расположением промежуточных опор под кровлю из оцинк. кр. железо. Основанием кровли служит обрешетка из брусков сечением 50

=0,25 м
=1,0 м

Район строительства – г. Вологда.

Расчетная схема стропильной ноги

Бруски обрешетки размещены по стропильным ногам, которые нижними

концами опираются на мауэрлаты (100

Производим сбор нагрузок на 1 м 2 наклонной поверхности покрытия, данные заносим в таблицу 2.2.

Таблица 2.2Сбор нагрузки на 1м.п. стропильной ноги, кН/м

где S — нормативное значение веса снегового покрова на 1 м 2 горизонтальной поверхности земли, принимаемое по табл. СНиП 4 , для IV снегового района S = 2,4 кПа;

m — коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие, принимаемый по п. 5.3 – 5.6 .

Производим статический расчет стропильной ноги как двухпролетной балки, нагруженной равномерно распределенной нагрузкой. Опасным сечением стропильной ноги является сечение на средней опоре.

Изгибающий момент в этом сечении:

Вертикальное давление в точке С, равное правой опорной реакции двухпролетной балки составляет:

При симметричной нагрузке обоих скатов вертикальное давление в точке С удваивается:

Раскладывая это давление по направлению стропильных ног, находим сжимающее усилие в верхней части стропильной ноги:

Растягивающее усилие в ригеле равно горизонтальной проекции усилия N.

Проверяем сечение стропильной ноги.

Из условия прочности при изгибе определяем требуемый момент инерции, вводя коэффициент 1,3 для возможности восприятия сечением продольной силы и момента.

Сечение Æ16см удовлетворяет требованиям. W_x=409,6 см 3 , J_x=3276,8 см 4 . Производим проверку сечения на сжатие с изгибом:

Для чего нужна вентиляция в парилке

Правильное обустройство вентиляции в бане в парилке или помывочной – это важный фактор, которым не следует пренебрегать. При постройке здания частой ошибкой является заделка всех отверстий в помещении. Некоторые мастера по неопытности считают, что это поможет ускорить нагрев в парилке.

Но такой подход может привести к негативным последствиям не только для помещения, но и для здоровья. При нагреве будет скапливаться большое количество углекислого газа, который при повышении концентрации может привести к потере сознания или навредить дыхательной системе.

Вентиляция в помывочной поможет воздуху хорошо циркулироватьИсточник stroy-okey.ru

Наличие правильной вентиляционной системы поможет сохранить и саму баню. Если в помещении будет слишком влажно, то на стенах могут появиться вредоносные грибки и бактерии. Плесень при нагреве помещения может попасть в дыхательные пути, а также вызвать аллергическую реакцию.

Наличие в помещении грибка ухудшит внешний вид помещения и будет вызывать неприятный запах при застое воздуха или нагреве бани. Распространение плесени по стенам может повредить внутреннюю отделку парилки или начать разрушать структуру дерева, если она появилась в срубе.

При правильной установке вентиляции в бане, в парилке и в помывочной можно создать в помещении микроклимат, который будет способствовать приятному и полезному посещению сауны, а также ускорить нагрев помещений в ней.

Нельзя допустить появления плесени или бактерий в банеИсточник sharonfalco.com

Видео

Снеговая нагрузка на различных участках крыши

Зачастую считают, что давление снега на скат кровли не зависит от высоты покрова. Это действительно так, но только для свежевыпавшего снега и только для абсолютно герметичных кровель с углом наклона не менее 25%. Во всех остальных случаях неравномерное давление снега начинает сказываться уже через сутки.

Снег в любом случае начинает перемещаться вниз и таять. Большая часть массы уйдет с коньковой поверхности вниз, ближе к свесам. Часть воды затекает в стыки между листами кровли и может намерзать или улавливаться теплоизоляцией. Чем теплее кровля, тем крепче держится снег на ее поверхности. В некоторых случаях используют обогревающие элементы, позволяющие растопить замерзшую воду в самых опасных для крыши местах — центральной части и на свесах.

На рисунке приведена схема прогиба скатной кровли, полученная расчетным способом моделирования на компьютере.

Снеговой заряд на крыше начинает перераспределяться вдоль ската, в первую очередь из-за процесса уплотнения, и во вторую — из-за неравномерной деформации стропильной системы. Центральная часть стропил, самая гибкая и неустойчивая, прогибается, и соответственно, в каждой точке кровли под снеговой нагрузкой меняется угол наклона ската, а значит, на участках, ближе к свесам, увеличивается давление на стропильный каркас.

Часто сбивают с толку данные о количестве и мощности снегового покрова в различных климатических поясах. Эти сведения имеют очень среднее значение, в одних условиях из-за наветренной позиции крыши снега меньше, а с подветренной – больше. Кроме того, на самой крыше имеется масса конструктивных элементов и участков, где снеговая нагрузка значительно выше средней величины. Например, углы ендова, слуховые и мансардные окна.

В этих местах при неудачном направлении ветра может образоваться сугроб в несколько раз выше среднего значения. Самым неприятным явлением в перемещении снеговой массы является скопление на свесах огромных зарядов снега, перемешанных с талой водой. Снеговая нагрузка такой массы может на порядок превышать среднюю характеристику давления снега из справочных данных.

Подбор матраса Онлайн

Основные функции

Заключаются в тех моментах, которые мы уже рассмотрели, но на самом деле функциональное назначение кровли значительно шире, чем его представляют не особо продвинутые в этом вопросе люди. Дело в том, что воздействие на поверхность кровли кроется не только в ее износостойкости.

Давление внешней среды оказывается почти на все несущие конструкции строения – стены, поскольку крыша стоит на них, фундамент – на него монтируются все, существующие элементы дома. Закрывать глаза на, происходящие нагрузки губительно для здания. Однажды оно может неожиданно разрушится либо покрыться многочисленными трещинами, возможно, проседание крыши и частичный обвал стен.

Это интересно: Беседки для дачи — познавайте с нами

Факторы влияния снеговой нагрузки

При расчете нагрузки от снежных масс на скатную кровлю следует учитывать тот факт, что до 5% массы снега испаряется в течение суток. В это время он может сползать, сдуваться ветром, покрываться настом. Вследствие этих трансформаций возникают следующие негативные последствия:

• нагрузка от слоя снега на несущую конструкцию кровли имеет свойство возрастать в несколько раз при резком потеплении с последующим морозом; это вызывает превышение нагрузки, расчет которой выполнялся некорректно; стропильная система, гидроизоляция и теплоизоляция при этом подвергаются деформациям;
• кровля сложной формы с многочисленными примыканиями, переломами и другими архитектурными особенностями, имеет свойство собирать снег; это способствует неравномерной нагрузке, что не всегда учитывается при расчете;
• снег, который сползает к карнизу, собирается возле краев и предоставляет опасность для человека; по этой причине в районах с большим количеством осадков рекомендуется заблаговременно устанавливать снегозадержатели;
• сползание снега с карниза может повредить водосточную систему; во избежание этого нужно своевременно очищать крышу или применять снегозадержатели.

Основные функции

Заключаются в тех моментах, которые мы уже рассмотрели, но на самом деле функциональное назначение кровли значительно шире, чем его представляют не особо продвинутые в этом вопросе люди. Дело в том, что воздействие на поверхность кровли кроется не только в ее износостойкости.

Давление внешней среды оказывается почти на все несущие конструкции строения – стены, поскольку крыша стоит на них, фундамент – на него монтируются все, существующие элементы дома. Закрывать глаза на, происходящие нагрузки губительно для здания. Однажды оно может неожиданно разрушится либо покрыться многочисленными трещинами, возможно, проседание крыши и частичный обвал стен.

Что получаем в итоге всего

После проведения всех расчетов получим состав конструктивных элементов, количество балок, вес крыши с учетом снеговой и ветровой нагрузки, и сможем просчитать общий вес крыши. Останется оценить распределение весового воздействия на стену, сравнив ее с прочностью материала стены, и убедиться, что стена выдержит.

Здесь стоит иметь в виду, что запас прочности стены должен составлять не менее 25-30%, ведь даже в спокойных регионах не редкость очень сильные ветры или обильные снегопады, и пиковая нагрузка может кратковременно превысить расчетную. Как правило, такие воздействия скоротечны, и стропильная система выдержит, но если у стены нет запаса прочности, то сами понимаете, может произойти разрушение связки мауэрлат – стена.