Нагрузки и воздействия - Виды крыш и кровель, нагрузки и воздействия на крыши

Дом кровельный полимерный

В самом начале нужно ознакомиться с нормативными документами. Для того чтобы посчитать нагрузку на крышу вам потребуется СНиП 2.01.07-85 "Нагрузки и воздействия", и, в том числе, - карты, которые приложены к документу "Изменения к СНиП 2.01.07-85", вступившего в действие в 2008 году.

Оптимальное расстояние между стропилами определяется методом предела. По достижении которого, конструкция может разрушиться частично или полностью.

Рис. Разрушение стропильной системы

    - Первое - полное разрушение или максимальная нагрузка - Второе - частичное разрушение, при котором выходят из строя различные узлы или элементы системы. В частности допустимый прогиб любого элемента конструкции стропильной системы, ног, раскосов, прогонов и т. п. не может быть более 1/200 длины пролета или прогона.

Снеговая нагрузка

Для северных, северо-западных и центральных районов России обильные снегопады - явление обычное, поэтому следует подойти к расчету очень внимательно. Для расчета максимальной нагрузки берется полный вес снежного покрова. Для второго расчета полный вес снежного покрова учитывается с коэффициентом 0,7.

Рис. Снег, скопившийся на крыше

Чаще всего снег скапливается в местах перелома кровли - ендовах, выходах слуховых окон и др. В таких местах шаг стропил должен быть минимален и, в основном, там ставятся спаренные стропила. Кроме того, здесь всегда делается сплошная обрешетка и двойная гидроизоляция. Снежный "мешок" под собственным весом будет постепенно сползать вниз и усиленно давить на карнизный свес, поэтому нельзя превышать допустимые выпуски кровельного материала, который дает производитель.

Для расчета снеговой нагрузки в зависимости от направления преобладающих ветров и уклона кровли учитывается специальный коэффициент (m). Поскольку с наветренной стороны на скатах будет лежать меньше снега, чем на земле, а с подветренной - больше. Например, как рассчитать стропила, если у дома двускатная кровля с углами в 20-30 градусов?

Для расчета снеговой нагрузки при таких углах, с наветренной стороны коэффициент будет равен 0,75, а с подветренной - 1,25. Все значения этого коэффициента приведены в СНиП 2.01.07-85. Для крыш с углами 60 градусов и выше - этот коэффициент не учитывается, потому что снег на таких крышах не задерживается. Таким образом, для расчета полной снеговой нагрузки Q1, нам нужно воспользоваться таблицей из СНиП 2.01.07-85 и формулой расчета: Q1= m*Q, где Q - полная снеговая нагрузка из таблицы, а коэффициент (m) рассчитан с помощью интерполяции для разных углов (для 20 -- 30 градусов m равен 1, а для 60 градусов m равен 0).

Для расчета нормативной снеговой нагрузки Q2 можно воспользоваться атласом из "Изменений к СНиП 2.01.07-85" или формулой: Q2= 0,7*Q*m

Существует дополнительный поправочный коэффициент С=0,85, который применяется для тех районов, в которых снег сносится ветром. Ветер должен иметь среднюю скорость выше 4 м/с, а крыша - угол 12-20 градусов. Но при этом среднемесячная температура зимних месяцев не должна быть выше -5 градусов. Потому что в этом случае наледь, которая образуется, не даст ветру сдуть снег с крыши. А также, если здание строится в лесном массиве или в окружении других домов. Среднесуточную температуру и скорость ветра можно также посмотреть по картам в "Изменениях к СНиП 2.01.07-85".

Итак, размеры стропил должны учитывать снеговую нагрузку в двух вариантах:

    - Q1= Q*m*C - максимальная нагрузка (прочность) - Q2=0.7* Q*m*C - частичное разрушение (прогиб).

Ветровая нагрузка

Рис. Воздействие силы ветра

В отличие от снеговой нагрузки, которая стремиться разрушить крышу, ветровая помимо разрушения, может еще и сорвать крышу с дома, за счет аэродинамической силы. Чем больше угол ската кровли, тем большую нагрузку он будет испытывать от давления ветра. Чем меньше угол, тем больше будет действовать подъемная сила, которая будет стремиться унести крышу прочь.

Как рассчитать длину стропильной ноги односкатной крыши? Из школьного курса геометрии мы помним теорему Пифагора, в нашем случае катеты - ширина постройки и разница высот между стенами, а длина стропилины - гипотенуза.

Гораздо сложнее посчитать нужное сечение стропилины и расстояние между ними. Для этого будем считать сопротивление ветровой нагрузке. Используем формулу: Wр= W*k*C, где W - ветровое давление, которое можно посмотреть в таблицах СНиП 2.01.07-85. К -- коэффициент, который зависит от высоты здания, приведен в том же нормативном документе. С - аэродинамический коэффициент, который используется для расчетов подъемной силы действующей на наветренный и подветренный скаты. Он бывает положительным или отрицательным. Положительный -- когда ветер давит на поверхность ската (для больших углов), отрицательный - когда воздушный поток "стекает" со ската (для пологих крыш).

Для того чтобы противодействовать этим усилиям в стены дома, в зависимости от того каков будет шаг стропильных ног, устанавливают металлические штыри -- "ерши", к которым привязываются проволочными скрутками стропильные ноги через одну, а если дом строится в районе с сильными ветрами, то - каждую. Для кирпичных домов, а также домов из силикатных или пенобетонных блоков делаются армирующие пояса из бетона в которые закладываются анкерные крепления с проволочными скрутками для стропил.

Похожие статьи




Нагрузки и воздействия - Виды крыш и кровель, нагрузки и воздействия на крыши

Предыдущая | Следующая