Mkt-energo.ru

Город Мастеров
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Расчет крыши на ветровую нагрузку

Строительные калькуляторы — ProstoBuild.ru

  • Просмотров: 0
  • Автор: PavlovAlexey
  • Дата: 16-06-2018, 17:14

Расчет ветровой нагрузки

При расчете ветровой нагрузки необходимо учитывать многие ее составляющие, но для упрощения всего расчета будем считать ее основную составляющую – среднюю составляющую основной ветровой нагрузки Wm. Для наглядности в таблицу ниже сведены все составляющие ветровой нагрузки согласно СП 20.13330.2016:

Формула расчета основной средней ветровой нагрузки следующая:

Где Wm – нормативное значение основной средней ветровой нагрузки, кг/м2
Wo – нормативное значение ветрового давления, кг/м2
k – коэффициент, который учитывает влияние высоты на давление ветра
с – аэродинамический коэффициент

1. Его можно найти у нас в калькуляторе снеговой/ветровой нагрузок, выбрав необходимый город
2. В таблице ниже, зная свой ветровой район:

Теперь давайте разберемся с коэффициентом k.

Данный коэффициент зависит от эквивалентной высоты Ze. Обратите внимание, что это не просто высота до расчетной отметки, и искать ее необходимо следующими вариантами.

Для разных участков по высоте бывают разные эквивалентные высоты

После того, как вы нашли эквивалентную высоту Ze, зная тип вашей местности, находим коэффициент k:

Типы местности:
А – открытые местности (степи, лесостепи, побережье морей, озер, пустыни, тундра, сельские местности с высотой построек до 10 м)
В – городские территории, лесные массивы и другие территории с высотой построек более 10м
С – городские районы с плотной застройкой зданиями высотой более 25м

Завершающим этапом определения средней составляющей ветровой нагрузки является нахождение аэродинамического коэффициента c.

Данный коэффициент может быть как положительным, так и отрицательным, и зависит от формы здания или сооружения и направления ветра. Давайте рассмотрим основные формы зданий и сооружений, с которыми приходится работать.

1. Прямоугольные здания с двускатными покрытиями
a. Ветер направлен сбоку

Если на участке стоит буква вместо цифры, то значение коэффициента необходимо определять интерполяцией в зависимости от уклона крыши.

2. Отдельно стоящие плоские сплошные конструкции (стены, заборы, рекламные щиты)

На рисунках показаны разные участки здания и сооружения и соответствующие аэродинамические коэффициенты с для них.

После того, как все три неизвестные найдены – легко найти нормативное значение основной средней ветровой нагрузки.

Напоминаем формулу Wm = Wo·k·c

При нахождении коэффициента k имеем следующее: d=12 м, h=7 м. При h≤d —> Ze=h=7 м.

Найдем коэффициент k методом интерполяции между 0,5 и 0,65. Получаем k = 0,56.

Далее находим аэродинамический коэффициент с. Здесь b=12м, d=6м, h1=4м, h=7м
е1 – это наименьшее из b или 2·h1. е1=2·4=8м (меньше чем b=12м)
e – это наименьшее из b или 2·h. е=12м (меньше чем 2·h =2·8=16 м)

Зная все размеры, получаем следующее распределение коэффициентов c:

И путем умножения Wo на k и на с мы получаем окончательное распределение ветровой нагрузки:

Для нахождения расчетной ветровой нагрузки необходимо каждое значение еще умножить на коэффициент надежности по ветровой нагрузке равный 1,4.

От автора:
Если данная статья была Вам полезна, то буду очень благодарен, если Вы поделитесь ей с друзьями и коллегами, и сохраните себе в закладки.
Также в ближайшее время будет реализован калькулятор по определению ветровой нагрузки.

Ветровая нагрузка.Нагрузки, действующие на несущую конструкцию скатных крыш

При боковом давлении ветра воздушный поток сталкивается со стеной и крышей здания (рис. 1). У стены дома происходит завихрение потока, часть его уходит вниз к фундаменту, другая по касательной к стене ударяет в карнизный свес крыши. Ветровой поток, атакующий скат крыши, огибает по касательной конек кровли, захватывает спокойные молекулы воздуха с подветренной стороны и устремляется прочь.

Таким образом, на крыше возникают сразу три силы, способные сорвать ее и опрокинуть — две касательные с наветренной стороны и подъемная сила, образующаяся от разности давлений воздуха, с подветренной стороны. Еще одна сила, возникающая от давления ветра, действует перпендикулярно склону (нормаль) и старается вдавить скат крыши внутрь и сломать его.

В зависимости от крутизны скатов нормальные и касательные силы изменяют свое значение. Чем больше угол наклона ската кровли, тем большее значение принимают нормальные силы и меньшее касательные, и наоборот, на пологих крышах большее значения принимают касательные, увеличивая подъемную силу с подветренной и уменьшая нормальную с наветренной стороны.

рис. 1. Ветровые нагрузки, возникающие от давления воздушных масс

Расчетное значение средней составляющей ветровой нагрузки w в зависимости от высоты z над поверхностью земли следует определять по формуле: Wр = W×k(z)×c, где W — расчетное значение ветрового давления, определяется по карте приложения в «Изменениях к СНиП 2.01.07-85» (рис. 2); k — коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления для высоты z, определяется по таблице 2; c — аэродинамический коэффициент, учитывающий изменение направления давления нормальных сил в зависимости от того с какой стороны находится скат по отношению к ветру, с подветренной или наветренной стороны (рис 3).

рис. 2. Районирование территории Российской Федерации по расчетному значению давления ветра

Коэффициент k(z) для типов местности (таблица 2)

Высота z, мАБВ
не более 50,750,50,4
101,00,650,4
201,250,850,55
Типы местности:
А – открытые побережья морей, озер и водохранилищ, пустыни, степи, лесостепи, тундра;
Б – городские территории, лесные массивы и другие местности, равномерно покрытые препятствиями высотой более 10 м;
В – городские районы с плотной застройкой зданиями высотой более 25 м

рис. 3. Значения аэродинамических коэффициентов ветровой нагрузки

Знак «плюс» у аэродинамических коэффициентов определяет направление давления ветра на соответствующую поверхность (активное давление), знак «минус» — от поверхности (отсос). Промежуточные значения нагрузок следует находить линейной интерполяцией. При затруднении в использовании таблиц 3 и 4 изображенных на рисунке 10, нужно выбирать наибольшие значения коэффициентов для соответствующих углов наклона скатов крыш.

Крутые крыши ветер старается опрокинуть, а пологие — сорвать и унести. Для того чтобы этого не произошло нижний конец стропильных ног крепят проволочной скруткой к ершу, забитому в стену (рис. 4). Ерш — это металлический штырь с насечкой против выдергивания, который изготавливают кузнечным способом. Поскольку достоверно неизвестно с какой стороны будет дуть сильный ветер, стропила прикручивают по всему периметру здания через одно, начиная с крайних, — в районах с умеренными ветрами и каждое — в районах с сильными ветрами. В некоторых случаях этот узел может быть упрощен: ерш не устанавливается, а проволока с выпущенными концами закладывается в кладку стен в период их возведения. Такое решение допустимо, если оба конца проволоки выпускается внутрь чердака и не портят внешний вид фасада здания. Обычно для крепления стропил используется стальная предварительно отожженная (мягкая) проволока диаметром от 4 до 8 мм.

рис. 4. Пример решения карнизного узла наслонных стропил скатной крыши/

Общая устойчивость стропильной системы обеспечивается раскосами, подкосами и диагональными связями (рис. 5). Устройство обрешетки также способствует общей устойчивости стропильной системы.

рис. 5. Пример обеспечения пространственной жесткости стропильной системы

Источник: «Конструкции крыш. Стропильные системы» Савельев А.А.

Оставляя комментарий Вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности

Ветровая и снеговая нагрузка на крышу

Крыша – это верхняя конструкция сооружения, которая защищает его от негативного влияния окружающей среды. Крыша подвержена большим нагрузкам от снегового покрова, ветра, дождя, воздействия температурных колебаний. На длительность эксплуатации крыши воздействуют два основных фактора – это ветровая нагрузка и снеговая.

Снеговая нагрузка на крышу

В процессе проектирования, возведения крыши, необходимо учитывать снеговую нагрузку на конструкцию. Определяют показатель воздействия веса снега с учетом природных особенностей места строительства.

Данную информацию устанавливает СНиП, ее можно получить в строительных организациях.

Чтобы определить практическое значение измерения, показатель Па (единица измерения слоя снега, ветровой нагрузки) нужно умножить на 0,102 кг силы на квадратный метр. Таким образом, получаем искомое значение.

Для проектирования несущих конструкций домов, составляют вычисления по предельным состояниям. Данный способ подразумевает расчет разрушающих усилий, от воздействия которых конструкция утрачивает способность противостоять внешним факторам.

Расчеты предельных состояний производят для двух групп. Первая определяет фактор несущей способности, а вторая – приспособленность к эксплуатации. Целью определения данных показателей является предотвращение разрушения конструкции.

Чтобы предотвратить утрату устойчивости формы, производятся вычисления по предельным состояниям первой группы. Показатели напряжения при определенной нагрузке не должны превысить максимально допустимые.

Вторая группа дает возможность уберечь конструкцию от разрушительного воздействия нагрузок, деформаций. Показатель второй группы означает максимально допустимый показатель прогиба, который возникает от нагрузки.

Угол наклона крыши и снеговая нагрузка

Направление ветра, а также уклон конструкции крыши формирует разный покров снега. Показатель снеговой нагрузки, который зависит от угла наклона крыши и направления ветра, обозначают µ.

Слой снегового покрытия, толщина которого превышает средний нормативный показатель, называют снеговым мешком. В местах, где есть угроза возникновения большого слоя снега, устанавливают укрепления из спаренных стропил и обрешетки. Дополнительно ставят подножку из оцинкованной стали.

Слой снега может снижаться, опускаться на свес кровли, это может стать причиной значительного разрушения. Поэтому при расчете размеров свеса, необходимо соблюдать рекомендации по эксплуатации кровельного материала. Например, свес для шиферной кровли должен равняться 10 см.

В ситуации, когда углы наклона скатов увеличиваются, покров снега с конструкции крыши уходит. Поэтому на скатах, углы которых превышают 60 градусов, снегового покрова не остается, коэффициент µ=0.

Метод усреднения дает возможность определить промежуточное значение углов.

Чтобы выбрать сечение стропил, необходимо сделать расчет – нагрузку от веса (Q) умножить на показатель µ.

Ветровая нагрузка

Нагрузка на конструкцию крыши от ветра во время бокового давления воздуха несет столкновение со стеной дома и крышей. Одна часть завихрения потока уходит к фундаменту, вторая – ударяется о свес крыши.

Ветровой поток огибает конек конструкции, захватывает молекулы воздуха и исчезает. Поэтому можно сделать вывод, что существует воздействие трех разных факторов – силы подъема (образуется при воздействии воздуха с подветренной стороны) и двух касательных сил с наветренной стороны. Они могут полностью сорвать, опрокинуть конструкцию.

Чтобы рассчитать ветровую нагрузку (w), которая зависит от высоты над землей (z), необходимо следовать формуле Wр = Wk(z)c. Здесь W – это расчетный показатель давления ветра, k – коэффициент, который учитывает изменения давления ветра, а с – показатель изменения давления сил, он зависит от расположения ската по отношению к подветренной стороне и наветренной.

Чтобы избежать разрушений, нижние концы стропил нужно прикрепить проволочной скруткой к металлическому штырю с насечками.

Если сторона, с которой ожидается сильный ветровой поток, неизвестна, стропила нужно прикрутить по периметру всего дома – через одну по стороне со слабым ветром, каждую ногу – в месте, где сильное воздушное давление.

Существует другой вариант укрепления стропил – в процессе строительства концы проволоки укладываются внутрь чердачного помещения.

Подкосы, диагональные связки и раскосы обеспечивают общую устойчивость конструкции крыши, а использование обрешетки усиливает выносливость стропильной системы.

Правила расчёта односкатной крыши

При кажущейся простоте конструкции односкатной крыши проводить её расчёт надо обязательно. Это в первую очередь относится к стропильной системе и обрешётке. А точнее, к размерам элементов двух строительных систем. Провести расчёт можно самостоятельно, используя специальные формулы. А можно использовать онлайн-калькулятор односкатной крыши. Разберёмся в обоих вариантах.

Самостоятельный расчёт

Есть пять основных факторов, которые влияют на несущую способность односкатной крыши:

  1. Угол наклона ската.
  2. Тип кровельного материала.
  3. Климат в регионе, где возводится дом.
  4. Размеры строения и крыши.
  5. Виды материалов для теплоизоляционного пирога.

Необходимо отметить, что два первых параметра между собой взаимосвязаны. Существуют определённые нормативы, которые обозначают – при каком угле наклона, какой кровельный материал может быть использован. К примеру:

  • шифер или штучная черепица – минимальный наклон ската 22°;
  • профнастил — 12°;
  • металлочерепица — 14°;
  • ондулин — 6°;
  • битумная черепица — 11°;
  • рулонные материалы в три слоя – 3–5°, в два — 15°.
Читать еще:  Шпаклевка фасадная финишная

То есть, производя расчёт односкатной крыши надо в первую очередь решить, какой у кровли будет покрытие. Исходя из этого, принимать решение относительно наклона ската.

Что касается климатических условий, то здесь за основу берутся две позиции: нагрузка снежная и ветровая. Оба значения относятся к временным нагрузкам, так как действуют не постоянно. Но учитывать их надо обязательно. Для этого применяют специальные формулы.

Снеговая нагрузка

S = Sg * µ, где Sg – это нормативная масса снежного покрова на 1 м² плоскости ската, µ — поправочный коэффициент, в основе которого лежит угол наклона односкатной крыши. Для наклона до 25°, коэффициент равен «1», выше этого значения – «0,7», выше 60° коэффициент не учитывается.

Ветровая нагрузка

W = Wo * k, где Wo – норматив, действующий в определённом регионе, k – поправочный коэффициент, учитывающий высоту расположения крыши над землёй, тип местности, место застройки (открытые или закрытое).

Необходимо понимать, что обе нагрузки не учитывают частные ситуации. К примеру, резкий сильный порыв ветра, которые в районе застройки случаются крайне редко. Или выпавшая за одни сутки месячная норма снега. Поэтому рекомендуется в процессе расчёта стропил и остальных элементов односкатной крыши увеличить конечное значение на 15–20%.

Добавим, что нормативные значения снеговой и ветровой нагрузки можно найти в свободном доступе в интернете. Они могут быть графическими или табличными.

Нагрузка от кровельного материала

Две предыдущие нагрузки относятся к категории «временных». Но есть так называемые постоянные, которые в первую очередь ложатся в расчёты стропил односкатной крыши. По сути, в этой конструкции постоянная нагрузка – это кровельный материал, а точнее, его вес с учётом на 1 м² поверхности ската.

Сложность расчёта этого вида нагрузки заключается в том, что у некоторых материалов в расчёт берётся не фактическая площадь, а реальная (в основном полезная). Все дело в том, что большинство кровельных материалов укладываются на обрешётку крыши с нахлестом, который сокращает площадь покрытия, но увеличивает вес изделий с учётом давления на 1 м² покрываемой поверхности. При этом надо обязательно учитывать всю площадь крыши со свесами и карнизами, выступами с боков.

Расчёт элементов кровли

Расчёт односкатной крыши – это в основном расчёт стропил и обрешётки. Со стропилами все проще. В зависимости от нагрузок выбирается сечение досок или брусов и шаг их установки. Второй показать варьируется в диапазоне 60–100 см. При этом используются доски толщиною 50 мм, а также сдвоенный пиломатериал.

Здесь необходимо понимать, что чем толще стропильные ноги и меньше расстояние между ними, тем сильные нагрузки односкатная крыша будет выдерживать. Но при этом увеличится себестоимость конструкции. Хотя при таком соотношении кровельные односкатные конструкции встречаются редко. В основном это стропильная система из досок 50х150 мм с монтажным шагом 60–70 см.

Теперь, что касается размеров обрешётки. На это опять-таки влияет вес кровельного материала, а также его несущая способность. К примеру, если крыша покрывается профнастилом Н40, то шаг обрешётки не превышает 1 м. Если укладывается марка Н140, то шаг можно увеличить до 3 м. Все дело в том, что несущая способность у первого в несколько раз ниже, чем у второго.

Для штучных покрытий или металлочерепицы используется обрешётка, элементы которой укладывают так, чтобы профили кровельного настила ложились верхним и нижним краем на рейки. Для мягких материалов требуется сплошная обрешётка из досок или листовых изделий (фанера, ОСП, ДСП и прочее).

Расчёты онлайн-калькулятором

Онлайн-калькулятор односкатной крыши – самый простой вариант проведения расчётов. Нельзя его назвать на все сто процентов точным, но погрешности у него незначительные. При этом всегда можно прибавить к конечному результату определённый процент (10–20%), чтобы быть уверенным в надёжности будущей конструкции.

Как и все калькуляторы, этот требует внесения в него некоторых вводных данных, на основе которых и производится расчёт системы. Как и в математических выкладках, основными вводными данными здесь будут:

  • размеры дома (длина и ширина), они будут определять основную площадь крыши;
  • угол наклона, во многих калькуляторах используется высота подъёма, то есть разница между нижним концом стропильной ноги и верхней, измеренной по вертикали;
  • размеры выступов свеса, боковых карнизов, измерение производится по горизонтали.

Все параметры вводятся в сантиметрах. И обязательно указывается тип кровельного материала. Можно сказать, что последний и является основным параметром для расчёта стропильной системы односкатной крыши. В некоторых калькуляторах нужно обозначить сорт древесины, потому что от этого зависит несущая способность каждого элемента.

В результате калькулятор выдаст значения стропильной системы и обрешётки. А конкретнее: шаг установки стропильных ног, шаг монтажа элементов обрешётки, их сечение (толщину и ширину). А также основные параметры: длину и количество досок для стропил, минимальную нагрузку на ноги. Количество элементов обрешётки в метрах, штуках, в килограммах или в метрах кубических (пиломатериалы продаются кубами).

И, конечно, сервис даст точное значение трёх основных показателей кровельной конструкции:

  • угол наклона ската;
  • общую площадь покрытия;
  • приблизительный вес кровельного материала из расчёта покрытия им вей площади крыши;
  • если дело касается рулонных материалов, то их общее количество с учётом нахлеста.

Добавим, что в некоторых калькуляторах односкатных крыш вносят показатели нагрузок: снеговой и ветровой. Здесь все просто – в определённом окошке вносится регион, в котором происходит строительство дома. И сам сервис уже находит требуемые данные. Для определения ветровой нагрузки потребуются дополнительные данные: высота наклона кровли и тип местности строительства (открытая, закрытая, городской район).

Видео

Обобщение по теме

На самом деле калькулятор односкатной крыши – программа уникальная. Появилась возможность неспециалистам проводить сложные расчёты, которые касаются надёжности строительных конструкций. Нет надобности проводить сложные математические выкладки, рыскать по специальной литературе в поисках данных и коэффициентов. Все, что нужно знать, размеры собственного дома и угол наклона ската. Плюс, конечно, тип кровельного материала. Этого достаточно для проведения расчётов.

Как правильно рассчитать ветровую нагрузку и закрепить кровлю, чтобы ее точно не сорвало

Из-за ошибок, допущенных при строительстве, у домов нередко срывает кровли во время непогоды. Кажется, что не так часто случаются сильные ураганы и смерчи, но даже один катаклизм в год может полностью разрушить крышу.

Это происходит потому, что исполнители работ не рассчитывают количество крепежа для мембраны по необходимым формулам и обычно делают все по принципу «на глазок». В итоге плохо закрепленная кровля может попросту оторваться и ее надо будет заново монтировать. Также от точного расчета зависит расход материалов, которые при неправильных подсчетах приходится докупать, либо иногда остается лишнее.

Рассказываем, как сделать правильный расчет ветровой нагрузки для крепления кровли и определить количество крепежа, чтобы конструкция устояла перед стихийным бедствием и долго служила.

Как ветровая нагрузка действует на кровлю

Представьте себе, что на постройку непрерывно с разной скоростью и силой дует ветер. Потоки воздуха создают давление, которое способно навредить покрытию кровли. При этом совершенно необязательно, чтобы ветер дул перпендикулярно или по касательной к поверхности крыши – даже если он направлен вдоль плоской кровли, он создает значительную отрывающую нагрузку.

Суммируя все ветреные дни и добавив катаклизмы, которые хоть и редко, но случаются, мы получаем постепенное непрерывное разрушение материала. Именно поэтому возникает необходимость рассчитывать ветровую нагрузку и количество креплений кровельного материала.

Как рассчитывают ветровую нагрузку для крепления кровли

От ветровой нагрузки зависит, сколько нужно использовать крепежных элементов и какую выбрать ширину рулона мембраны. Чем выше нагрузка, тем больше нужно крепежа на квадратный метр. Ширину мембраны также приходится уменьшать, чтобы крепеж уместился в шов.

Чтобы самостоятельно рассчитать ветровое воздействие на кровлю, можно воспользоваться методикой в 7 пункте документа, разработанного специалистами ТЕХНОНИКОЛЬ вместе с ЦНИИПромзданий.

Существует и более простой способ расчета ветровой нагрузки

Если вы хотите быстро получить точный результат и не связываться со сложными формулами, таблицами и картами, воспользуйтесь нашим онлайн-калькулятором для кровли из материалов ТЕХНОНИКОЛЬ.

Калькулятор помогает рассчитать не только ветровую нагрузку для плоских крыш, но и количество необходимого крепежа на каждом участке, а также требуемую ширину рулонов гидроизоляции.

Расчеты основаны на действующих российских нормах СП 20.13330.2016 и СП 17.13330.2017.

В калькулятор встроена карта России с районированием по давлению ветра, так что вам не нужно самостоятельно искать на картах и в таблицах нужные значения. Достаточно выбрать место и кликнуть или указать точное название населенного пункта.

Вы выбираете тип местности – открытую, равномерно покрытую препятствиями или высотную городскую застройку. По этим двум параметрам калькулятор выдает первое значение – пиковую ветровую нагрузку согласно СП 20.133330.2016 п.11.

Далее переходим к основанию кровли и выбираем – тяжелый бетон, ОСП и металлическое основание профлист (0,7 мм или 0,75–2,5 мм). При выборе профлиста калькулятор предложит еще пять вариантов в зависимости от шага между гофрами. Вы также можете указать свой вариант.

На третьем этапе нужно указать толщину утеплителя, который вы будете использовать, и способ его укрепления. Также возможен вариант без утеплителя.

На этапе гидроизоляции нужно указать способ ее фиксации. В калькуляторе предусмотрено два варианта крепления: механический и балластный. Если у вас балластный, также нужно указать его тип – армированная стяжка или гранитный щебень. Далее выбирайте тип мембраны: битумная или полимерная. Кстати, у каждого материала можно посмотреть характеристики и всю необходимую информацию, нажав на кнопку с вопросом.

Пятый этап включает работу с геометрией объекта, где нужно вводить параметры участка кровли. Калькулятор рассчитывает значение только для плоских крыш прямоугольной формы, поскольку методика расчета использует пиковые значения аэродинамических коэффициентов ветровой нагрузки. Вам нужно указать высоту здания и его габариты. Высоту принимаем по самой высокой точке здания – парапетной зоне.

После вы получаете промежуточный расчет, где видите основные результаты, например, ширину рулона и шаг крепежа, и проверяете введенные значения, которые можно подкорректировать, если ошиблись.

После этого получаете готовый отчет, где рассчитано:

  • деление кровли на участки (центральная, парапетная, угловая) и ветровое давление на каждый из них;
  • какую ширину рулонов гидро- и теплоизоляции использовать;
  • сколько потребуется крепежа на один квадратный метр и его шаг.

На любой стадии расчета можно «откатить» назад на любой этап и изменить исходные данные. А также сохранить и отправить себе на почту в виде ссылки, чтобы потом вернуться к нему, если вы что-то не доделали. Благодаря формату PDF расчет можно вносить в проект или просто удобно хранить и использовать эти данные.

Правильный расчет стропильной системы крыши

Если вас интересуют только вычисления, а не теория – вы можете быстро выполнить расчет стропильной системы на онлайн-калькуляторе без специальных навыков.

Вы можете себе представить человека без костей? Точно так же скатная крыша без стропильной системы больше похожа на строение из сказки про трех поросят, которую запросто сметет природной стихией. Крепкая и надежная система стропил – залог долговечности конструкции крыши. Чтобы качественно сконструировать систему стропил, необходимо выявить и рассчитать параметры, влияющие на прочность предполагаемой конструкции.

Например, необходимо принять во внимание изгибы крыши, уклон скатов, аэродинамические коэффициенты, коэффициенты на неравномерное распределение снега по поверхности, силы воздействия на конструктивные элементы крыши и так далее. Рассчитать все это максимально приближенно к реальной ситуации, а также учесть все нагрузки и искусно собрать их сочетания – задача не из легких.

Если хотите разобраться досконально – список полезной литературы приведен в конце статьи. Конечно, курс сопромата для полного понимания принципов и безукоризненного расчета стропильной системы в одну статью не уместить, поэтому приведем основные моменты для упрощенной версии расчета.

Читать еще:  Обои в зал дизайн

Классификация нагрузок

Нагрузки на стропильную систему классифицируются на:

    1. Основные:
      • постоянные нагрузки – вес самих стропильных конструкций и крыши,
      • длительные нагрузки – снеговые и температурные нагрузки с пониженным расчетным значением (используются при необходимости учета влияния длительности нагрузок, при проверке на выносливость),
      • переменное кратковременное влияние — снеговое и температурное воздействие по полному расчетному значению.
    2. Дополнительные – ветровое давление, вес строителей, гололедные нагрузки.
    3. Форс-мажорные – взрывы, сейсмоактивность, пожар, аварии.

Для осуществления расчета стропильной системы принято рассчитывать предельные нагрузки, чтобы затем, исходя из подсчитанных величин, определить параметры элементов стропильной системы, способных выстоять против этих нагрузок.

Расчет стропильной системы скатных крыш производится по двум предельным состояниям:

      • Предел, при котором происходит разрушение конструкции. Максимально возможные нагрузки на прочность конструкции стропил должны быть меньше предельно допустимых.
      • Предельное состояние, при котором возникают прогибы и деформация. Возникающий прогиб системы при нагрузке должен быть менее предельно возможного.

Для более простого расчета применяется только первый способ.

Расчет снеговых нагрузок на крышу

Формула расчета снеговой нагрузки: Ms = Q × Ks × Kc, где

  • Ms – снеговая нагрузка;
  • Q – масса снегового покрова, покрывающая 1м 2 плоской горизонтальной поверхности крыши.

Последнее, зависит от территории и определяется по карте, для второго предельного состояния – расчет на прогиб (при расположении дома на стыке двух зон, выбирается снеговая нагрузка с большим значением).

Для прочностного расчета по первому типу величина нагрузки выбирается соответственно району проживания по карте (первая цифра в указанной дроби – числитель), либо берется из таблицы №1:

Первое значение в таблице измеряется в кПа, в скобках нужная переведенная величина в кг/м2.

Ks – поправочный коэффициент на угол наклона кровли.

      • Для крыш с крутыми склонами с углом более 60 градусов снеговые нагрузки не учитываются, Ks=0 (снег не скапливается на круто скатных крышах).
      • Для крыш с углом от 25 до 60, коэффициент берется 0,7.
      • Для остальных он равен 1.

Kc – коэффициент ветрового сноса снега с крыш. При условии пологой крыши с углом ската 7-12 градусов в районах на карте со скоростью ветра 4 м/с, Kc принимается = 0.85. На карте отображено районирование по скорости ветра.

Коэффициент сноса Kc не учитывается в районах с январской температурой теплее -5 градусов, так как на крыше образуется ледяная корка, и сдува снега не происходит. Не учитывается коэффициент и в случае закрытия здания от ветра более высокой соседней постройкой.

Снег ложится неравномерно. Зачастую с подветренной стороны формируется так называемый снеговой мешок, особенно в местах стыков, изломов (ендова). Следовательно, если вы хотите прочную крышу, делайте шаг стропил минимальным в этом месте, также внимательно относитесь к рекомендациям производителей кровельного материала – снег может обломить свес, если он неправильных размеров.

Напоминаем, что расчет, приведенный выше, предложен вашему вниманию в упрощенной форме. Для более надежного расчета советуем умножить результат на коэффициент надежности по нагрузке (для снеговой нагрузки = 1,4).

Расчет ветровых нагрузок на стропильную систему

С давлением снега разобрались, теперь перейдем к расчетам ветрового влияния.

В независимости от угла ската, ветер сильно воздействует на крышу: крутоскатную кровлю старается сбросить, более плоскую кровлю – поднять с подветренной стороны.

Для расчета нагрузки ветра во внимание принимают его горизонтальное направление, при этом он дует двунаправленно: на фасад и на крышной скат. В первом случае поток разбивается на несколько – часть уходит вниз к фундаменту, часть потока по касательной снизу вертикально давит на свес крыши, пытаясь ее поднять.

Во втором случае, воздействуя на скаты крыши, ветер давит перпендикулярно скату, вдавливая его; также образуется завихрение по касательной с наветренной стороны, огибая конек и превращаясь в подъемную силу уже с подветренной стороны, в связи с разницей в давлении ветра с обеих сторон.

Для подсчета усредненной ветровой нагрузки используют формулу: Mv = Wo x Kv x Kc x коэффициент прочности,

где Wo – нагрузка ветровая давления, определяемая по карте

Kv — коэффициент поправки ветрового давления, зависящий от высоты здания и местности.

Kc – аэродинамический коэффициент, зависит от геометрии конструкции крыши и направления ветра. Значения отрицательные для подветренной стороны, положительные для наветренной

Таблица аэродинамических коэффициентов в зависимости от уклона кровли и отношения высоты здания к длине (для двускатной крыши)

Для односкатной крыши необходимо взять коэффициент из таблицы для Ce1.

Для упрощения расчета значение C проще взять максимальным, равным 0,8.

Для более надежных результатов советуем умножить на коэффициент запаса прочности по ветровой нагрузке = 1,2.

Расчет собственного веса кровли

Для расчета постоянной нагрузки нужно рассчитать вес кровли на 1 м 2 , полученный вес нужно умножить на поправочный коэффициент 1,1 – такую нагрузку стропильная система должна выдерживать в течение всего срока эксплуатации.

Вес кровли складывается из:

  • объем леса (м 3 ), используемого в качестве обрешетки, умножается на плотность дерева (500 кг/м 3 )
  • веса стропильной системы
  • вес 1м 2 кровельного материала
  • вес 1м 2 веса утеплителя
  • вес 1м 2 отделочного материала
  • вес 1м 2 гидроизоляции.

Все эти параметры легко получить уточнив эти данные у продавца, либо посмотреть на этикетке основные характеристики: м 3 , м 2 , плотность, толщина, — произвести простые арифметические операции.

Пример: для утеплителя плотностью в 35 кг/м 3 , упакованного рулоном толщиной 10 см или 0,1 м, длиной 10м и шириной 1.2 м, вес 1 м 2 будет равен (0.1 х 1.2 х 10) х 35 / (0.1 х 1.2) = 3.5 кг/м 2 . Вес остальных материалов можно рассчитать по тому же принципу, только не забывайте сантиметры в метры переводить.

Чаще всего нагрузка кровли на 1 м 2 не превышает 50 кг, поэтому при расчетах закладывают именно эту величину помноженную на 1.1, т.е. используют 55 кг/м 2 , которая сама по себе взята запасом.

Расчет ветровой нагрузки

Основные повреждения, которые получают здания при порывистых ветрах, приходятся, в основном, на крышу. По телевизору, в интернете мы можем увидеть достаточно много наглядных примеров того, как не только отдельные элементы крыши, но и вся крыша, полностью, срывается под порывами ураганного ветра. Почему же происходят подобные случаи? Давайте рассмотрим механику подобных явлений и попробуем сделать расчет ветровой нагрузки.

  1. Ветровые потоки
  2. Силы, действующие на крышу
  3. Расчет ветровой нагрузки
  4. Как бороться с ветровыми «проказами»?
  5. Уважаемые посетители!

Ветровые потоки

Расчет ветровой нагрузки учитывает направление господствующих ветров. При фронтальном направлении ветра происходит столкновение с фасадной частью здания и крышей. У вертикальной поверхности поток создаёт вихревые разнонаправленные векторы, — происходит деление на нижнюю, боковую и вертикальную составляющие:

  1. нижнее направление – самое безопасное для здания, так как все усилия направлены в сторону фундамента, то есть одной из самой прочной и массивной части дома.
  2. боковые составляющие воздействуют на фасадные части здания, окна, двери.
  3. вертикальный поток направлен прямо на свес крыши и создаёт подъёмное усилие, стремящееся приподнять кровлю, сдвинуть её с места.

Атака ветрового потока, направленная на скат крыши, образует три усилия, влияющие на расчет ветровой нагрузки, стремящиеся сдвинуть кровлю:

  • касательное, скользящее вдоль кровли, огибающее конёк и, захватывая свободные молекулы воздуха, уходящее прочь, стремясь, при этом, опрокинуть крышу;
  • перпендикулярное скату кровли, создавая давление, способное вдавить элементы кровли внутрь конструкции крыши;
  • и, наконец, из-за разницы давлений воздушной массы (с наветренной стороны образуется зона высокого давления, а с подветренной стороны – низкого), в верхней, подветренной, стороне строения образуется подъемная тяга, как у крыла самолета, стремящаяся поднять крышу.

Силы, действующие на крышу

Проанализировав все усилия воздушных потоков, можно сделать вывод, что при высокой наклонной кровле ветер образует силы, стремящиеся опрокинуть крышу. Но чем больше угол наклона крыши, тем меньше действуют на нее касательные силы и больше – перпендикулярные скату.

Пологие скаты способствуют созданию больших подъёмных сил, старающихся приподнять конструкцию, отправив её в свободный полёт.

Расчет ветровой нагрузки

Как видим, если не подойти серьезно к учету ветровой нагрузки на крышу, то может произойти беда. Как и кто может это сделать?

Расчёт ветровой нагрузки на крышу, в зависимости от высоты её местонахождения над уровнем земли, определяется специалистами-проектировщиками по формуле:

Wр = 0,7 * W * k * C.

  • W – нормативная величина усилия, создаваемого напором воздуха; определяется по картам в приложении к СП 20.133330.2011;
  • k – коэффициент, показывающий зависимость давления от высоты над срезом верхнего уровня земли;
  • C – аэродинамический коэффициент, учитывающий направление «набегания» воздушного потока на скат крыши.

Таблица коэффициента k для типов местности:

Типы местности:

  • A – открытые пространства на побережьях морей, озёр, водохранилищ, пустыня, степь, лесостепь, тундра;
  • B – населённые пункты, лес, местность с равномерно распределёнными искусственными строениями с высотой больше 10 метров;
  • C – территория города с плотным расположением строительных сооружений высотой более 25 метров.

Таблица значений коэффициента С для двускатной кровли при векторе потока в скат крыши:

Таблица значений коэффициента С для двускатной кровли при направлении потока во фронтон крыши:

Положительная величина аэродинамического коэффициента означает, что ветер давит на поверхность. Отрицательные показатели – поток создаёт разрежение у поверхности кровли, иными словами – «отсос» воздушной подушки.

Зависимость давления, создаваемого потоком воздуха от высоты здания

Как бороться с ветровыми «проказами»?

Во избежание разрушений строители нижние концы стропил надежно прикрепляют к вмонтированным в стену кронштейнам. Если неизвестно, с какой стороны будет направление господствующих ветров, то стропила закрепляют подобным образом по всему периметру здания. Общую устойчивость каркаса крыши обеспечивают ее элементы — подкосы, раскосы и связки, сечение которых рассчитано, исходя из тех природных условий, в которых ведется строительство или ремонт здания.

Уважаемые посетители!

Мы с удовольствием ответим на возникшие вопросы. Для этого Вы можете:

позвонить по номеру: +7 (495) 669 31 74

или отправить сообщение по адресу: info@bta.ru

и получить подробную консультацию.

РАСЧЕТЫ КРОВЕЛЬ НА ВЕТРОВУЮ НАГРУЗКУ

Расчет предусматривает обеспечение стойкости конструктивных элементов крыш против разрушения от ветрового воздействия (напряжений отрыва).

Стойкость несущего каркаса чердачных крыш против ветрового напора следует рассчитывать ана­логично расчетам на ветровую нагрузку основных несущих конструкций зданий и сооружений с исполь­зованием аэродинамических коэффициентов, определяемых для той или другой схемы рамной конст­рукции сооружения.

В совмещенных покрытиях следует учитывать отрицательное давление ветра (ветровой отсос) на ширине 1,5 м вдоль внешнего контура и по гребням водоразделов согласно схемам, приведенным на рисунке 1. Расчету подлежит достаточность закрепления против ветрового отсоса на этих полосах отдельных слоев совмещенного покрытия (главным образом, кровельного ковра, а иногда и теплоизоляционного слоя), исходя из того, что удерживающее усилие (Ру) должно быть больше ветрового отсоса (WB). Расчет следует производить на нормативную величину средней составной ветровой нагрузки, действующей на той или другой высоте от поверхности земли по формуле

WB = W0 · k · c · v0, (1)

где W0 — нормативное значение ветрового напора принимается 0,30 (30) кПа (кгс/м ) для первого и 0,38 (38) кПа (кгс/м ) для второго ветровых районов Украины.

К первому ветровому району относятся территории областей: Винницкой, Донецкой, Житомирской, Киевской, Кировоградской, Луганской, Полтавской, Ровенской, Сумской, Тернопольской, Харьковской, Хмельницкой, Черкасской, Черниговской. Ко второму ветровому району относятся территории областей: Днепропетровской, Закарпат­ской, Запорожской, Ивано-Франковской, Луцкой, Львовской, Николаевской, Одесской, Херсонской, Черниговской и Крымской АР.

k — коэффициент, учитывающий изменение ветрового напора (и отсоса) по высоте, принимается по таблице 1;

с — аэродинамический коэффициент; местное (отрицательное) давление по внешнему контуру покрытия и на гребнях водоразделов принимается равным минус 2;

v0 — коэффициент надежности принимается 1,4.

Достаточность закрепления отдельного слоя совмещенного покрытия определяется из условия

где Ру — удерживающее усилие, кгс/м2 , определяемое по формуле

где F — прочность приклейки (или другого способа закрепления) на отрыв, кгс/см2 , при наклейке на горячей битумной мастике определяется из графика на рисунке 2 (при продолжительнос­ти действия ветра до 24 ч);

Читать еще:  Дизайн спальни в восточном стиле

G — собственный вес элемента (слоя), закрепление которого не учитывается, а также масса всех элементов (слоев), лежащих на нем, кг/м2.

Установить достаточность закрепления против ветрового отсоса рулонной кровли типа К-6 из трех слоев рубероида на горячей битумной мастике по поверхности цементно-песчаной выравнивающей стяжки через подкладку из перфорированного рубероида (степень перфорации 6,28% поверхности); закрепление на гребнях водоразделов многопролетного плоского покрытия — по схеме на рисунке 1г с уклоном 5%; высота здания 10 м; район строительства — г. Киев.

Отрывающая ветровая нагрузка по формуле (1) для первого ветрового района с использованием данных таблицы 1 составит:

WB = 30 х 0,65 (-2) 1,4 = — 54,6 кгс/м2.

Удерживающее усилие для кровли типа К-6 по формуле (2) равно

Ру = 125,6 + 13 = 138,6 кгс/м2,

F = 1 х 0,0628 х 0,2 х 104 = 125,6 кгс/м2 (0,0628 — площадь приклейки через 1 м2 перфорирован­ного рубероида);

0,2 — прочность приклейки на отрыв к поверхности цементно-песчаной стяжки из графика на рисунке 2;

G — 13 cos α = 13 х 0,0996 = 13 кг/м2 (три слоя рубероида по 2 кг/м2 каждый; один слой грунтов­ки с расходом 1 кг/м2 и три слоя битумной мастики с расходом по 2 кг/м2 каждый).

Закрепление против ветрового отсоса достаточное, т.к. удерживающее усилие (138,6 кгс/м2) значительно превышает отрывающее усилие (минус 54,6 кгс/м2 ).

Установить достаточность закрепления против ветрового отсоса кровли типа К-6 при условиях, указанных в примере № 1, но при наклейке на поверхность теплоизоляционного слоя из пенополистирольных плит (σсж = 1,5 кгс/см2 ).

Отрывающее усилие то же, что и по примеру № 1 и равно минус 54,6 кгс/м2 .

Удерживающее усилие — по формуле (2)

Ру = 6,3 + 13 = 19,3 кгс/м2,

F = 1 х 0,0628 х 0,01 х 104 = 6,3 кгс/м2;

G = 13 кг/м2 (по аналогии с расчетом в примере № 1 с учетом того, что прочность приклейки на отрыв к поверхности пенополистирола составляет 0,01 кг/см2 по графику на рисунке 2).

Закрепление против ветрового отсоса в данном случае недостаточное, т.к. удерживающее усилие (19,3 кгс/м2 ) значительно меньше отрывающего усилия (минус 54,6 кгс/м2 ).

Принимаем сплошную приклейку нижнего слоя кровельного ковра к поверхности пенополистирола без использования перфорированного рубероида. Тогда удерживающее усилие будет

Ру = 100 + 13 = 113 кгс/м2,

F = 1 х 0,01 х 104 = 100 кгс/м2;

Сплошная приклейка обеспечивает достаточное закрепление кровельного ковра типа К-6 к поверх­ности пенополистирольного утеплителя.

Установить достаточность закрепления против ветрового отсоса пленочного кровельного ковра типа К-10 из двух слоев армогидробутила, склеенных бутилкаучуковой мастикой, уложенного насухо (через разделительную подкладку) на поверхность выравнивающей стяжки с пригрузом (через защитную наклад­ку) слоем гравия или щебня (γ = 2000 кг/м3) толщиной 40 мм для покрытия здания по примеру № 1.

Отрывающее усилие то же, что и по примеру № 1 — минус 54,6 кгс/м2 .

Удерживающее усилие по формуле

Ру = 0 + 87 = 87 кг/м2,

F = 0 (приклейка ковра отсутствует);

G = 1 х 0,04 х 2000 + (2 x 3 + 1) cos5º = 87 кг/м2 (где учитываются пригрузочная масса щебня толщиной 40 мм и двух слоев армогидробутила массой по 3 кг/м2 , склеенных бутилкаучуковой мастикой с расходом 1 кг/м2).

Закрепление против ветрового отсоса является достаточным, т.к. удерживающее усилие (87 кгс/м2) превышает отрывающее (минус 54,6 кгс/м2 ).

Установить достаточность закрепления против ветрового отсоса пленочного кровельного ковра при условиях, указанных в примере № 3, но при устройстве защитного слоя в виде окраски суспензией алюминиевой пудры (кровля типа К-11) вместо пригрузочного слоя щебня.

Отрывающее усилие то же, что и по примеру № 1, — минус 54,6 кгс/м .

Удерживающее усилие по формуле (2) равно

Ру = 0 + 8 = 8 кгс/м2,

F = 0 (приклейка ковра отсутствует);

G = (2 x 3 + 1 + 1) cos5 º = 8 х 0,994 ≈ 8 кгс/м2 , что включает два слоя армогидробутила по 3 кг/м2 , склеенных одним слоем и покрытых одним слоем мастики с расходом по 1 кг/м2.

Закрепление против ветрового отсоса недостаточное, т.к. удерживающее усилие (8 кгс/м2) значительно меньше ветрового отсоса (минус 54,6 кгс/м2 ).

В данном случае вместо разделяющей подкладки «насухо» следует применить локальную точечную приклейку рубероида (что и предусмотрено типом кровли К-11 наряду с кровлями типа К-10).

Другим вариантом решения задачи может явиться локальное полосовое закрепление кровельного ковра на ширину 1,5 м по его внешнему контуру, вдоль гребней водоразделов и по периметру примыканий. Расчет при этом сводится к следующему:

— отрывающее усилие на полосе шириной 1,5 м по длине каждых 6 м вдоль обрезов кровельного ковра по формуле (1) составит

WB = 30 x 0,65 (-2) 1,5 x 6 x 1,4 = — 491,4 кгс/м2;

— удерживающее усилие при закреплении ковра полосовой приклейкой его на ширине 1,5 м вдоль обрезов и размещении полос клеющей мастики шириной по 0,1 м через 1 м перпендикулярно к кромке обрезов — по формуле (2)

Ру = 1800 + 8 = 1808 кгс/м2,

F= (1,5 х 0,1х6)0,2 х 104 = 1800 кгс/м2;

Принятая полосовая приклейка обеспечивает стойкость кромки обрезов кровельного ковра против ветрового отсоса.

На облегченных покрытиях с несущими элементами из штампованного профнастила совмещенные покрытия требуют обязательной проверки и закрепления теплозащитного слоя к основанию. В ряде случаев необходимо предусматривать поверхностный (по кровельному ковру) равномерный точечный пригруз по площади покрытия.

a — односкатные покрытия;г — многопролетные плоские покрытия;
б — односкатные покрытия в пристройке;д — многопролетные скатные покрытия
в — двускатные покрытия;

Рисунок 1 — Участки с повышенным давлением отрицательного действия ветра.

Коэффициент k изменения ветрового давления по высоте

АВС

Принимаются следующие типы местности:

А — открытые побережья морей, озер и водохранилищ; пустыни, степи, лесостепи, тундра;

В — городские территории, лесные массивы и другая местность, равномерно покрытая прегра­дами высотой более 10 м;

С — городские районы с застройкой зданиями высотой более 25 м

Рисунок 2 — График определения прочности на отрыв горячей клеющей битумной мастики в зависимости от прочности поверхности материала основания приклейки

Калькулятор нагрузки на односкатную крышу

Сбор нагрузки действующей на односкатную крышу СП 20.13330

Снеговая (?) и Ветровая (?) нагрузки

Введите значение из технических характеристик материала кровли, кг/м²
(прочтите пояснение внизу)

Введите значение из тех. характеристик материала обшивки, кг/м²
(прочтите пояснение внизу)

Тип местности

А – открытые побережья морей, озер и водохранилищ, пустыни, степи, лесостепи, тундра;
Б – городские территории, лесные массивы и другие местности, равномерно покрытые препятствиями высотой более 10 м;
В – городские районы с плотной застройкой зданиями высотой более 25 м.

Сооружение считается расположенным в местности данного типа, если эта местность сохраняется с наветренной стороны сооружения на расстоянии 30 высот проектируемого здания, а для высоких сооружений (более 60 м) на расстоянии 2 км.

Снеговая нагрузка

Нормативная снеговая нагрузка рассчитывается по формуле: S = Sнор ∙ µ ∙ ce ∙ ct ,

где Sнор – нормативное значение веса снега, лежащего на одном квадратном метре горизонтальной поверхности земли. Принимается по карте снеговых районов РФ и таблице СП 20-13330;

Сне­го­вые рай­о­ны РФ12345678
Sнор, кПа0,511,522,533,54

µ – коэффициент перевода снеговой нагрузки с горизонтальной поверхности земли на наклонные поверхности скатов крыши. Учитывает уклоны крыши. Принимается по СП 20-13330 приложению Б.

ce и ct – коэффициенты, учитывающие снос снега с пологих крыш (менее 10°) и частичное стаивание снега на крышах с плохой теплоизоляцией чердачного перекрытия. В данном калькуляторе не рассматриваются двухскатные крыши с уклонами менее 15° и крыши снег на которых тает от тепла просачивающегося из помещений дома. Поэтому ce и ct приняты равными единице (ce = ct = 1).

Расчетная снеговая нагрузка получается умножением нормативной нагрузки на коэффициент надежности 1,4.

Ветровая нагрузка

Нормативная ветровая нагрузка рассчитывается по формуле: W = W ∙ kz ∙ c ∙ (1 + ζ ∙ ν),

где W — нормативное значение давления ветра на один квадратный метр вертикальной поверхности. Принимается по карте ветровых районов РФ;

kz — коэффициент учитывающий изменение давления ветра в зависимости от высоты (z) над поверхностью земли. Рассчитывается по формуле: kz = k10 ∙ (z/10) 2α , значения k10, α, ζ10 приведены в таблице:

ПараметрТип местности
АВС
α0,150,20,25
k1010,650,4
ζ100,761,061,78

ζ — коэффициент пульсации давления ветра. Рассчитывается по формуле: ζ z = ζ 10 ∙ (z/10) -α ;

с — коэффициент перевода вертикальной ветровой нагрузки в горизонтальную. Принимается по рисунку СП 20-13330 приложения В;

ν — коэффициент пространственной корреляции, пульсирующей составляющей ветровой нагрузки. Определяется по таблице:

b, мКоэффициент ν при h, м
51020
0,10,950,920,88
50,890,870,84
100,850,840,81
200,800,780,76

Расчетная ветровая нагрузка получается умножением нормативной нагрузки на коэффициент надежности 1,4.

Обрешетка из досок или брусков

Обрешетка из листового материала

Обрешетка для внутренней обшивки

Собственный вес стропил СП 64.13330

Плотность сосны и ели для условий эксплуатации 1А, 1 и 2 — 500 кг/м³

При необходимости учесть контробрешетку по верху стропил для крепления подкровельных мембран, если она не учтена калькулятором в позициях выше, увеличьте высоту стропил на толщину брусков контробрешетки

Результат вычисления

  • Перевести в кг/м²

    Пояснения к калькулятору

    Калькулятор рассчитывает нагрузку, действующую на односкатную крышу в разных регионах строительства. Нагрузка собирается для зданий со стенами. Различие с калькулятором для двускатной крыши в распределении снега.

    Несущие конструкции крыши рассчитывают по двум предельным состояниям.

    Первое предельное состояние наступает при достижении строительной конструкцией границы допустимых деформаций, возникающих от действия внешних нагрузок. После пересечения этой границы конструкция получает чрезмерный прогиб, раскрываются узлы ее сочленений. Конструкция не разрушается, но ее дальнейшая эксплуатация не возможна по конструктивным или эстетическим соображениям.

    Второе предельное состояние наступает при достижении строительной конструкции границы сопротивления внешним нагрузкам. После пересечения которой она становится неспособной к дальнейшему сопротивлению и разрушается.

    Задача проектировщика назначить такие размеры конструкций, при которых ее сопротивление будет максимально приближено к предельному, но не пересекать допустимой границы. Иными словами, при достижении внешней нагрузкой максимального значения конструкция будет работать с максимальным сопротивлением, но в пределах своих возможностей. Так обеспечиваются минимальная цена строительства.

    Расчет конструкций производится по обоим предельным состояниям. Для первого предельного состояния расчет ведется на нормативную внешнюю нагрузку, а для второго предельного состояния — на расчетную нагрузку. Выбираются размеры конструкций для того предельного состояния, которое наступит раньше. Например, если расчет показывает, что конструкция разрушится раньше, чем в ней наступят недопустимые деформации, то выбираются размеры из расчета по прочности. Если расчет показывает, что недопустимые деформации наступят раньше наступления разрушающих нагрузок, то размеры конструкций подбираются из расчета по деформациям.

    Что называть первым или вторым предельным состоянием не принципиально. Любое из них может быть первым. Короткая балка или стойка может разрушиться под большой нагрузкой, без достижения ими предельных деформаций. И наоборот, длинная балка или стойка могут получить деформации превышающие предельно допустимые под незначительной нагрузкой намного меньшей, чем разрушающая. Например, рассчитываем деревянную балку перекрытия. Если она длинная, то может прогнуться под небольшой нагрузкой, предположим, сантиметров на пять. И становится уже все равно, что эта балка прежде чем сломается, может выдержать еще две таких нагрузки. Жить в доме, в котором над тобой висит такая прогнувшаяся балка, сложно психологически. Кроме психологических причин могут быть конструктивные. Прогнувшаяся балка затрудняет делать на ней потолки или полы.

    Калькулятор сбора нагрузок позволяет высчитать нагрузки для обоих типов расчета — нормативную, для расчета по деформациям и расчетную, для расчета по прочности.

    голоса
    Рейтинг статьи
  • Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector