В любых делах при максимуме сложностей
     Подход к проблеме все-таки один:
     Желанье - это множество возможностей,
     А нежеланье - множество причин.


Э. Асадов     
 
Почта

 









  

Снеговая нагрузка

Снеговая нагрузка на покрытие      Снеговая нагрузка относится к климатическим кратковременным нагрузкам, длительность действия расчетных значений которых, существенно меньше срока службы сооружения СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия».

     Снеговую нагрузку обязательно нужно учитывать при проектировании всех несущих конструкций зданий и сооружений, а также в расчете нагрузок передаваемых от веса конструкций здания или сооружения, на грунт основания.

     Вес снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли, для площадок расположенных на высоте не более 1500 м над уровнем моря, принимается в зависимости от снегового района Российской Федерации, по картам - 1, 1а и 1б, см. ниже



     Карта 1. Районирование территории Российской Федерации по весу снегового покрова


     Карта 1а. Районирование территории острова Сахалин по весу снегового покрова




     Карта 1б. Районирование территории республики Крым по весу снегового покрова


     и далее по данным таблицы СНиП или СП. При этом если сравнить таблицы указанные в СНиП II-A.11-62 от 1962 г., СНиП 2.01.07-85 или СП 20.13330.2011 и актуальная редакция СП 20.13330.2016, то данные будут разница.
     Из таблиц видно, что климатические условия меняются и что будет в будущем неизвестно. Получается, что при расчете снеговой нагрузки лучше использовать таблицу с наибольшими нагрузками, чтобы возводимые конструкции в дальнейшем ее выдержали.

Разрушающая снеговая нагрузка

     Для расчета снеговой нагрузки используем таблицу 4 из СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия».

     Таблица 4

Снеговые районы Российской федерации (принимаются по картам 1, 1а, 1б) I II III IV V VI VII VIII
кПа (кгс/м2) 0,8
(80)
1,2
(120)
1,8
(180)
2,4
(240)
3,2
(320)
4,0
(400)
4,8
(480)
5,6
(560)



Расчет снеговой нагрузки

     Для упрощения расчета, используем формулу определения нормативной снеговой нагрузки из СНиП II-A.11-62 от 1962 г.

РН = Р0 х С,

     где

     РН - нормативная снеговая нагрузка;
     Р0 – вес снегового покрова кг/м2 горизонтальной поверхности земли, принимаемый в зависимости от снегового района, по таблице нагрузок;
     С - коэффициент перехода от веса снегового покрова на горизонтальной поверхности земли к нормативной нагрузке на покрытие, принимаемый в зависимости от его профиля.

     После определяется нормативной снеговой нагрузки, находят расчетную снеговую нагрузку P, как произведение нормативной нагрузки РН на коэффициент перегрузки 1,4.

Р = РН х 1,4

     Значение коэффициента С принимается в зависимости от профиля покрытия (односкатное, двускатное, арочное и др. типы).

Основные профили покрытий однопролетных зданий

Односкатное покрытие

Односкатная кровля

     Схема 1

Схема односкатной кровли



     При a ≤ 30°, коэффициент C = 1.
     При а ≥ 60°, коэффициент C = 0.

     Промежуточные значения коэффициента С определяются методом линейной интерполяции.

     Пример расчета для односкатного покрытия

     Необходимо найти нормативную и расчетную снеговую нагрузку на односкатную кровлю здания, со следующими параметрами: L = 6 м (размеры кровли здания в горизонтальной проекции 6 х 6), а = 35°. Здание расположено в г. Ярославле.

     1. Определяем снеговой район, по карте 1. "Районирование территории Российской Федерации по весу снегового покрова", снеговой район - IV.
     2. По таблице нагрузок 4 определяем вес снегового покрова в кг/м2 горизонтальной поверхности земли для снегового района IV - P0 = 240 кг/м2.
     3. Определяем коэффициент C для уклона кровли - а = 35°, методом линейной интерполяции:

     1 + ((35° - 30°) / (60° - 30°) х (0 - 1)) = 0,83

     Коэффициент С = 0,83

     4. Находим нормативную нагрузку на 1 м2 кровли:

     РН = Р0 х С

     240 х 0,83 = 199,2 кг/ м2

      5. Находим расчетную нагрузку на 1 м2 кровли:

     Р = РН х 1,4

     199,2 х 1,4 = 278,9 кг/ м2

     6. Находим расчетную нагрузку на кролю здания с площадью в горизонтальной проекции 6 х 6 = 36 м2:

     36 х 278,9 = 10 040,4 кг - расчетная нагрузка на кровлю здания.

     Найденную расчетную снеговую нагрузку - 10,04 тонны на кровлю здания, учитываем в дальнейших расчетах при проектировании.



Двускатное покрытие

Двускатная кровля

     Схема 2

Схема двускатной кровли



     Вариант 1 используется при а < 20°.
     Вариант 2 используется при 20° ≤ а ≤ 40°.

     При a ≤ 30°, коэффициент C = 1;
     При а ≥ 60°, коэффициент C = 0.

     Промежуточные значения коэффициента С определяются методом линейной интерполяции.

     Вариант 2 используется по причине того, что при таких уклонах покрытия, наибольшая снеговая нагрузка будет всегда находиться на скате расположенном с подветренной стороны. И согласно розе ветров данной местности или собственным наблюдениям, расчет наибольшей нагрузки выполняется на скате расположенном с подветренной стороны. Или наибольшая нагрузка принимается на оба ската.

     Пример расчета для двускатного покрытия (по варианту 2)

     Необходимо найти нормативную и расчетную снеговую нагрузку на двускатную кровлю здания со следующими параметрами: L = 6 м (размеры кровли здания в горизонтальной проекции 6 х 6), а = 35°. Здание расположено в г. Ярославле.

     1. Определяем снеговой район, по карте 1. "Районирование территории Российской Федерации по весу снегового покрова", снеговой район - IV.

     2. По таблице нагрузок 4 определяем вес снегового покрова в кг/м2 горизонтальной поверхности земли для снегового района IV - P0 = 240 кг/м2.

     Используем вариант расчета 2, т.к. выполняется условие 20° < 35° < 40°.

     3. Определяем коэффициент C для уклона кровли - а = 35°.

     Коэффициент С с наветренной стороны = 0,75
     Коэффициент С с подветренной стороны = 1,25

     4. Находим нормативную нагрузку на 1 м2 кровли с наветренной и подветренной стороны:

     РН = Р0 х С

     С наветренной стороны:

     240 х 0,75 = 180 кг/ м2

     С подветренной стороны:

     240 х 1,25 = 300 кг/ м2



     5. Находим расчетную нагрузку на 1 м2 кровли с наветренной и подветренной стороны:

     Р = РН х 1,4

     С наветренной стороны:

     180 х 1,4 = 252 кг/ м2

     С подветренной стороны:

     300 х 1,4 = 420 кг/ м2

     6. Находим расчетную нагрузку на кролю здания с наветренной и подветренной стороны:

     С наветренной стороны:

     6 х (6 / 2) = 18 м2

     18 х 252 = 4 536 кг

     С подветренной стороны:

     6 х (6 / 2) = 18 м2

     18 х 420 = 7 560 кг

     Найденные расчетные нагрузки - 4,54 тонны (на кровлю здания с наветренной стороны) и 7,56 тонны (на кровлю здания с подветренной стороны) учитываем в дальнейших расчетах при проектировании. Лучше в дальнейшем учитывать максимальную снеговую нагрузку - 7,56 тонны, как с подветренной, так и с наветренной стороны.



Арочное покрытие

Арочная кровля кровля

     Схема 3

Схема арочной кровли

     Коэффициент С для арочного покрытия определяется по формуле:

     С = L / (8 х f),

     при этом С может быть не более 1 и не менее 0,4.

     Вариант 1 используется при Н > Р0 / 100.

     Вариант 2 используется при одновременном выполнении условий Н ≤ Р0 / 100 и f / L < 1 / 4



     Пример расчета для арочного покрытия (по варианту 2)

     Необходимо найти нормативную и расчетную снеговую нагрузку на арочную кровлю здания со следующими параметрами - L = 6 (размеры кровли здания в горизонтальной проекции 6 х 10), H = 2,0 м, f = 1 м. Здание расположено в г. Ярославле.

     1. Определяем снеговой район, по карте 1. "Районирование территории Российской Федерации по весу снегового покрова", снеговой район - IV.

     2. По таблице нагрузок 4 определяем вес снегового покрова в кг/м2 горизонтальной поверхности земли для снегового района IV - P0 = 240 кг/м2.

     Используем вариант расчета 2, т.к. выполняется условие 2,0 ≤ 240 / 100 и 1 / 6 < 1 / 4.

     3. Определяем коэффициент C:

     Коэффициент С с наветренной стороны (6 / 2) / (8 х 1) х 1 (нагрузка по схеме) = 0,375, принимаем коэффициент С = 0,4, т.к. коэффициент С не может быть менее 0,4).

     Коэффициент С с подветренной стороны (6 / 2) / (8 х 1) х 2 (нагрузка по схеме) = 0,75

     4. Находим нормативную нагрузку на 1 м2 кровли с наветренной и подветренной стороны:

     РН = Р0 х С

     С наветренной стороны:

     240 х 0,375 = 90 кг/ м2

     С подветренной стороны:

     240 х 0,75 = 180 кг/ м2

     5. Находим расчетную нагрузку на 1 м2 кровли с наветренной и подветренной стороны:

     Р = РН х 1,4

     С наветренной стороны:

     90 х 1,4 = 126 кг/ м2

     С подветренной стороны:

     180 х 1,4 = 252 кг/ м2



     Общая площадь кровли здания в горизонтальной проекции 6 х 10 = 60 м2.

     При данной конструктивной схеме, нагрузка на покрытие будет неравномерная. Наибольшие ее значения будут у свеса кровли с подветренной стороны, наименьшие вверху арки. При дальнейших расчетах несущих конструкций здания, лучше принять максимальную, равномерно распределенную снеговую нагрузку - 252 кг/ м2.

Опасная снеговая нагрузка

     На основании СНиП и СП "Нагрузки и воздействия", в расчетах необходимо рассматривать схемы как равномерно распределенных, так и неравномерно распределенных снеговых нагрузок, образуемых на покрытиях, вследствие перемещения снега под действием ветра или других факторов, в их наиболее неблагоприятных расчетных сочетаниях.