Нагрузка на кровлю: Расчет нагрузки на стропильную систему кровли

Расчет нагрузки на стропильную систему кровли

Для чего и каким образом необходимо производить расчет нагрузок на стропильную систему крыши мы поделимся с Вами в данной статье.

Стропильная система является основной несущей конструкцией крыши, состоящей, как правило, из «скелета» деревянных или металлических балок и элементов, находящихся в тесной и жесткой связке между собой. Поэтому, перед началом строительства крыши, необходимо произвести расчет конструкции с учетом всех возможных нагрузок, воздействующих на крышу дома в любое время года. Расчет по нагрузкам необходим для определения шага (расстояния между элементами)и сечения стропил для обеспечения требуемой жесткости и устойчивости всего стропильного каркаса. Как правило, типовое сечение стропил 50мм х 150мм (или 50мм х 200мм), шаг между стропильными ногами обычно колеблется в диапазоне от 0,6 до 1,1м.

На стропила воздействуют как постоянные, так и временные нагрузки.

К постоянным нагрузкам относятся:

• Вес самой стропильной системы;
• Вес кровли;
• Вес чернового настила, обрешетки/контробрешетки;
• Вес утеплителя (в случае жилой мансарды) и подкровельных пленок;

К временным нагрузкам относятся:

• Cнеговая нагрузка;
• Ветровая нагрузка;
• Вес людей, обслуживающих кровлю;

При расчете снеговых и ветровых нагрузок необходимо руководствоваться СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия». Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85* (карты районирования территории РФ по климатическим характеристикам, а также расчетные параметры).

Расчетное значение снеговой нагрузки определяется по формуле:

Sрасчетное = Sg * µ,

где Sg – расчётное значение веса снегового покрова на 1м² горизонтальной поверхности земли, принимаемое по таблице:

µ — коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие.

Коэффициент µ зависит от угла наклона ската кровли:

• µ = 1 при углах наклона ската кровли меньше 25°
• µ = 0,7 при углах наклона ската кровли от 25° до 60°
• При углах наклона ската более 60° значение µ в расчете полной снеговой нагрузки не учитывают.

Расчетное значение средней составляющей ветровой нагрузки на высоте «z» над поверхностью земли определяется по формуле:

W=WO *k,

где WO – нормативное значение ветровой нагрузки, принимаемое по таблице ветрового района РФ:

k – коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте, определяется по таблице, в зависимости от типа местности:

А – открытые побережья морей, озёр и водохранилищ, пустыни, степи, лесостепи и тундры.

B – городские территории, лесные массивы и др. местности, равномерно покрытые препятствиями более 10м.

*при определении ветровой нагрузки типы местности могут быть различными для разных расчетных направлений ветра.

Подбор сечений стропил и других элементов конструкции:

Сечение бруса, используемого для стропил, зависит от длины стропильного элемента, шага установки стропил и расчетной величины нагрузок для данного региона. В таблице ниже сведены значения, соответствующие возможным максимальным нагрузкам по г. Москве и М.О. Данные не заменяют полноценного расчета несущей способности стропильной системы, их можно рассматривать как рекомендательные для достаточно простых конструкций крыш, а также учитывая ассортимент пиломатериалов, которые выпускают предприятия РФ, согласно ГОСТ 24454-80.

После того, как будут определены все временные и постоянные нагрузки, производится расчет несущих элементов стропильной системы на прочность, устойчивость, деформации и другие параметры совместной работы всей конструкции вцелом, при этом обязательно учитываются коэффициенты надежности (коэффициенты запаса) по нагрузке.

Подобные расчеты основываются на сопромате и принятых расчетных схемах для каждого отдельного случая в отдельности и осуществляются инженерами-проектировщиками, специализирующихся на проектировании зданий и сооружений.

Напоследок хотелось бы отметить, что выбирая кровельный материал для своего загородного дома, например, между керамической черепицей и гибкой черепицей, следует учитывать совокупные нагрузки от конструкций в целом. Например, ввиду сравнительно легкого веса битумной черепицы она ошибочно кажется более легкой, нежели массивная керамическая. Ошибочно лишь потому, что для гибкой черепицы необходим сплошной настил (ОСП, ФСФ фанера или калиброванные доски), дополнительная учащенная обрешетка, дополнительная гидроизоляция и не только. Сравнивая в итоге общий вес кровельного пирога из керамической черепицы и гибкой черепицы можно сделать вывод, что разница в весе минимальна и практически не ощутима, распределяя общий вес от кровли на всю стропильную систему.

нормативная снеговая нагрузка и правила проектирования

Если вы когда-нибудь разгребали снег, то хорошо знаете, каким тяжелым он может быть. И что говорить о крыше, на которой за первый месяц зимы собирается такая шапка, которая способна проломить даже довольно прочную конструкцию! И особенно актуальна тема грамотного обустройства крыши для жителей северных регионов России, где сугробы есть уже в сентябре.  Вот почему при строительстве дома все задаются вопросом: выдержит ли кровля всю массу снега, сбрасывать его каждые 2 недели, или нет.

Вот для этой цели и было разработано такое понятие, как нормативная снеговая нагрузка и совокупность ее с ветровой. Здесь действительно немало тонкостей и нюансов, и, если вы хотите разобраться – мы будем рады помочь!

Итак, расчет снеговой нагрузки на кровлю делают с учетом двух предельных состояний крыши – на разрушению и прогиб. Говоря простым языком, это именно та способность всей конструкции сопротивляться внешним воздействиям – до того момента, пока она не получит местное повреждение или недопустимую деформацию. Т.е. пока крыша не продавится или не повредится настолько, что ей понадобится ремонт.

Предел несущих способностей крыши

Как мы уже сказали, предельных состояний всего различают два. В первом случае речь идет о том моменте, когда стропильная конструкция исчерпала свои несущие способности, включая ее прочность, устойчивость и выносливость. Когда этот предел преодален, крыша начинает разрушаться.

Этот предел обозначают так: σ ≤ r или τ ≤ r. Благодаря этой формуле профессиональные кровельщики рассчитывают, какая нагрузка для конструкции будет еще предельно допустимой, и какая станет ее превышать. Другими словами, это – расчетная нагрузка.

Для такого вычисление вам нужны такие данные, как вес снега, угол наклона ската, ветровая нагрузка и собственный вес крыши. Также имеет значение, какая была использована стропильная система, обрешетка и даже теплоизоляция.

А вот нормативная нагрузка высчитывается исходя из таких данных, как высота здания и угол наклона скатов. И ваша задача вычислить и расчетную нагрузку, и нормативную, и перевести их в линейную. Для существует специальный документ – СП 20. 13330. 2011 в пунктах 4.2.10.12; 11.1.12.

Предел крыши на прогиб стропильной конструкции

Второе предельное состояние говорит о чрезмерном деформациях, статических или динамических нагрузках на крышу. В этот момент в конструкции происходят недопустимые прогибы, да так, что раскрываются сочинения. В итоге получается, что стропильная система как бы цела, не разрушена, но все-таки ей нужен ремонт, без которого она не сможет функционировать дальше.

Такой предел нагрузки вычисляют при помощи формулы f ≤ f. Она означает, что погиб стропил при нагрузке не должен превышать определенного предельного состояния. А для балки перекрытия есть своя формула – 1/200, что означает, что прогиб не должен быть больше, чем 1 на 200 от измеряемой длины балки.

И правильно вести расчет снеговой нагрузки сразу по обеим предельным состояниям. Т.е. ваша задача при расчете количества снега и его влияния на крышу не допустить прогиба больше, чем это возможно.

Вот ценный видео-урок для «терпеливых» на эту тему:

Когда говорят о расчете снеговой нагрузки на крышу, то говорят о том, сколько килограмм снега может приходиться на каждый квадратный метр крыши, пока она реально может держать такой вес до начала деформации конструкции. Говоря простым языком, какой шапке снега можно позволить лежать на крыше каждую зиму без опасения того, что она проломит кровлю или расшатает всю стропильную систему.

Такой расчет делают еще на стадии проектирования дома. Для этого первым делом вам нужно изучить все данные по специальным таблицам и картам СП 20.3330.2011 «Нагрузки и воздействия». Исходя из этого узнайте, будет ли запланированная ваши конструкция надежной.

Например, если согласно расчетам она должна спокойно выдерживать слой снега в 200 килограмм на каждый квадратный метр, тогда нужно будет внимательно следить за тем, чтобы снежная шапка на крыше не была выше одного высоту. Но, если если снег на крыше уже превышает 20-30 см и вы знаете, что скоро пойдет дождь, то его лучше убрать.

Итак, чтобы узнать нормативную снеговую нагрузку в той местности, где вы строите дом, обратитесь к такой карте:

Кроме того, такой же коэффициент не используется для зданий, которые хорошо защищены от ветра другими зданиями или высоким лесом. Уравнение расчета у вас будет выглядеть вот так:

• для первого предельного состояния, где рассчитывается прочность, примените формулу qр. Сн = q×µ,
• для второго предельного состояния, где рассчитывается возможный прогиб крыши, применяйте такую формулу qн. Сн = 0,7q×µ.

При этом, как вы уже заметили, для второй группы предельных состояний вес снега следует учитывать с коэффициентом 0,7, т.е. сама формула будет выглядеть вот так: 0,7q.

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!

«Cнеговым мешком» называет тот снег на крыше, который превышают средние нормативы на толщину, характерные для конкретной местности. Или более просто: если выше 50 см на глаз.

Обычно снеговые мешки скапливается на не ветреной стороне крыши и в местах, где расположены слуховые окна и другие элементы крыши. Как раз в таких местах и ставят сдвоенные и усиленные стропильные ноги, либо вообще делают сплошную обрешетку. Кроме того, здесь по всем правилам должна быть специальная подкровельная подложка, чтобы избежать протечек.

Поэтому в более теплых регионах России плотность снега получается всегда больше, чем в холодных. Ведь в таких местностях зимой снег уплотняется под действием солнца, верхние слои сугроба давят на нижние. Учитывайте также, что снег, который перебрасывает с места на место увеличивает свой удельный вес минимум в два раза. Благодаря всему этому средний удельный вес обычно равен посреди зимы 280 + — 70 кг на кубический метр.

А весной в период обильного таяния мокрый снег способен весить почти тонну! Можете ли вы себе представить, что на вашей крыше находится одновременно сразу несколько тонн снега? Вот почему тот факт, что в процессе строительства крыши на стропильной системе висят сразу несколько рабочих и это якобы говорит о ее прочности, во внимание брать не стоит. Ведь пару человек точно не весят сразу несколько тонн.

Учитывайте, что в расчете нормативной нагрузки также принимается во внимание средняя температура воздуха в январе. Какая именно у вас, смотрите уже по карте СП 20.13330.2011:

Если окажется, что у вас средняя температура в январе меньше, чем 5 градусов по Цельсию, то коэффициент снижения снеговой нагрузки 0,85 тогда не применяется. Ведь из-за такой температуры снег зимой постоянно будет подтаивать снизу, образовывая наледь и задерживаясь на крыше.

И, наконец, чем больше угол ската, тем меньше на нем всегда остается снега, ведь тот постепенно сползает под собственным весом. А на тех крышах, у которых угол наклона больше или равен 60 градусов, снега не остается вообще. Поэтому в таком случае коэффициент µ должен быть равен нулю. В это же время для ската с углом 40° µ равен 0,66, 15° – 0,33 и для 45° градусов – 0,5.

В тех регионах, где средняя скорость ветра все три зимних месяца превышает 4 м/сек, на пологих крышах и с уклоном от 7 до 12 градусов снег частично сносится и здесь его нормативное количество следует слегка уменьшить, умножив на 0,85. В остальных случаях он должен быть равен единице, либо его можно не использовать, что вполне логично.

В таком случае ваша формулу теперь будет иметь такой вид:

• расчет на прочность Q_р.cн = q×µ×c;
• расчет на прогиб Q_н.cн = 0,7q×µ×c.

Накопление снега на крыше также напрямую зависит от ветра. Значение имеет форма крыши, как она расположена относительно преобладающих ветров и какой угол наклона ее скатов (не в плане того, как легко съезжает снег, а в плане того, легко ли ветру его сносит).

Из-за всего этого снега на крыше может быть как меньше, чем на плоской поверхности земли, так и больше. Плюс на обоих скатах одной крыши может быть абсолютно разная высота снежной шапки.

Поясним подробнее последнее утверждение. Например такое нередкое явление, как метель, постоянно переносит снежинки на подветренных сторону. И этому препятствует конек крыши, который, задерживая ветер, уменьшает скорость движения снежных потоков и снежинки оседают больше на одном скате, чем на другом.

Получается, что с одной стороны крыши снега может лежать меньше, чем в норме, а с другой – намного больше. И это тоже нужно учитывать, ведь получается, что в таком случае на одном из скатов собирается почти вдвое больше снега, чем на земле!

Для расчета такой снеговой нагрузки применяется такая формула: для двускатных крыш с углом наклона 20 градусов, но меньше 30, процент накопления снега будет равен 75% с наветренной стороны и 125% – с подветренной. Этот процент высчитывается от количества снежного покрова, который лежит на плоской земле. Значение всех этих коэффициентов указано в нормативном документе СНиР 2.01.07-85.

И, если вы определили, что ветер в вашем регионе будет создавать ощутимую разницу снежного покроя на разных скатах, то с подветренной стороны нужно будет устроить спаренные стропил:

Если же у вас вообще нет данных по розе ветров местности, или они не точны, тогда отдайте предпочтение максимальной нагрузке, чтобы подстраховаться – так, как-будто оба ската вашей крыши находятся с подветренной стороны и на них всегда будет больше снега, чем на земле.

Так что происходит потом со снеговым мешком с подветренной стороны? Он постепенно сползает и давит уже на свес кровли, пытаясь его сломать. Вот почему по правилам свес кровли должен быть равен укреплен, в зависимости от кровельного его покрытия.

К слову, если ваша крыша еще и имеет перепад высот, вам будет полезно посмотреть этот видео-урок:

Следующий важный момент. Часто снеговая нагрузка рассчитывается с таким простым и понятным конечным результатом, как n-е количества килограмм на квадратный метр кровли. Но стропильная система сама по себе намного сложнее, и оценивать давление только на ее сплошное покрытие не совсем верно.

Дело в том, что каждый элемент стропильной системы крыши берет на себя определенную нагрузку, которая была изначально рассчитана только на него одного, а не на всю крышу сразу. А поэтому необходимо перевести единицы измерения кг/м² в единицу измерения кг/м, т.е. килограммы на метры.

Это значит измерить линейное давление на стропила, или обрешетку, свесы и прогоны. А все это – линейные конструкции, нагрузки действуют вдоль продольной оси каждого:

Если мы возьмем отдельное стропило, на нее действует та нагрузка, которая будет расположена прямо над ним. И чтобы изменить площадь общей нагрузки на крышу, нужно изменить ширину шага установки стропил.

И, наконец, подведем итог и отметим самую распространенную ошибку при расчете снеговых нагрузок на крышу. Это – опущение того момента, что все нагрузки действуют в совокупности. Сама крыша имеет вес, стоящий на ней человек, утеплители и много чего другого!

Поэтому все нагрузки, которые воздействуют на крышу, нужно суммировать и множить на коэффициент 1,1. Вот тогда вы получите уже какое-то реальное значение. Почему на 1,1? Чтобы учесть дополнительные неожиданные факторы, вы ведь не хотите, чтобы стропильная система работала на пределе? Ремонт обычно бывает сложным и дорогостоящим.

В зависимости от полученного значения, вам теперь нужно рассчитать шаг установки стропил. Во внимание также нужно будет взять длину стены здания и удобство размещения на ней целого числа стабильных ног при одинаковом расстоянии: например, 90 см, 1,5 метра, 1,2 метра.

Довольно часто решающий критерий выбора шага стропил – экономический, хотя свои условия также диктует выбранное кровельное покрытие. Но помните о том, что при обустройстве крыши все просчитывают так, чтобы стропила легко могли выдерживать возлагаемые на них давление. А для этого прикиньте несколько вариантов установки стропил и определите для каждого этого варианта сечение досок и расход материала.

Правильно выбранным шагом считается такой, где материалоемкость самая меньшая при том, что итоговые свойства остаются такими же. И учитывайте при этом, что, кроме стропил, обрешетки и прогонов еще в конструкции крыши всегда есть такие дополнительные несущие элементы, как стойки.

Как определить нагрузку на крышу в вашем районе

Если вы решили определить сечение стропил для вашей крыши самостоятельно, мы постараемся помочь разобраться в этом вопросе.

Первый шаг в подборе сечения – это определение нагрузки на кровлю. Для жилых домов нагрузка состоит из двух составляющих:

1. Собственный вес конструкции крыши.

2.Снеговая нагрузка для вашего района.

Разберемся с этими вопросами по очереди.

Собственный вес конструкции крыши.

Нагрузка от одного квадратного метра конструкций крыши определяется просто. Берется вес одного квадратного метра каждого слоя кровельного ковра, и суммируется. Результат умножается на коэффициент 1.1.

Например, крыша состоит из следующих слоев:

– обрешетка из досок толщиной 2,5 см – вес одного квадратного метра 15 кг/м²;

— утеплитель толщиной 10 см – вес 10 кг/м²;

— ондулин – 3 кг/м².

Итого, собственный вес кровельного ковра равен 1,1*(15+10+3) = 30,8 кг/м².

В среднем для крыш жилых домов нагрузка не превышает 50 кг/м². Для многих типов кровельного покрытия эта нагрузка завышена, но следует учесть, что через пару десятков лет вы захотите сменить кровельный ковер, не меняя при этом конструкции крыши, и этот ковер может оказаться тяжелее, чем выбранный сегодня. Поэтому, во многом рационально остановиться на нагрузке в 50 кг/м². Коэффициент надежности по нагрузке в этом случае равен 1,1 – это принятый в нормах коэффициент запаса, на который следует умножать нагрузку, он учитывает различные непредвиденные ситуации.

Итак, окончательная нагрузка от собственного веса конструкций крыши (назовем ее Q1) равна:

Q1 = 50*1.1 = 55 кг/м².

Следует учесть, что при расчете сечения стропильной ноги, необходимо к собственному весу кровельного ковра прибавлять собственный вес самого стропила.

Снеговая нагрузка.

Снеговую нагрузку для городов Украины определяют согласно нормативному документу ДБН В.1.2-2:2006 «Нагрузки и воздействия». В нем приведена снеговая нагрузка для всех городов Украины, а также описан механизм определения снеговой нагрузки для крыш любой конфигурации.

В таблице мы привели максимальную снеговую нагрузку для каждой области Украины, которой вы можете воспользоваться для ориентировочного определения нагрузки на вашу крышу. Для разных городов в каждой области нагрузка может быть меньше.

 Коэффициент для снеговой нагрузки зависит от угла наклона крыши.

Для односкатной крыши коэффициент при любых углах наклона равен 1.0. Для двускатной крыши:

— при угле наклона меньше 25 градусов коэффициент равен 1;

— при угле наклона от 25 до 60 градусов коэффициент равен 1,25;

— при угле наклона более 60 градусов снеговая нагрузка не учитывается.

Определим, например, снеговую нагрузку для Хмельницкой области при двускатной крыше с углом наклона 30 градусов (назовем ее Q2):

Q2 = 137*1.25 = 171.3 кг/м².

Определим полную нагрузку от собственного веса кровли и снега:

Q = Q1 + Q2 = 55 + 171.3 = 226.3 кг/м².

Определив, таким образом, ориентировочную нагрузку, вы можете по таблицам в статье «Расчет сечения стропил» подобрать сечение стропил для конструкции вашей крыши.

Еще полезные статьи:

«Сбор нагрузок для расчета конструкций — основные принципы»

«Собираем нагрузки на ленточный фундамент дома»

«Сбор нагрузок в каркасном доме»

«Сбор ветровых нагрузок в каркасном доме»

«Расчет кладки из газобетона на смятие под действием нагрузки от перекрытия.»

«Как рассчитать стены из кладки на устойчивость.»

«Расчет металлического косоура лестницы.»

class=»eliadunit»>

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.

Расчет снеговой нагрузки на кровлю

Очевидно, что снеговая нагрузка на крышу определяется массой лежащего на ней снега и углом наклона кровли.

Вес снегового слоя, скапливающегося на кровлях, будет зависеть от климата местности, он различный для разных регионов и определяется по карте районирования территории с характеристическими значениями веса снегового покрова.

Найдя на карте свой регион, смотрим, каким цветом и цифрой он обозначен, и находим внизу таблицы значение нормативной снеговой нагрузки (So) для этой зоны.

Для примера возьмем Днепропетровскую область, она попадает в 3-ю зону, нормативная снеговая нагрузка для которой составляет So = 134 кг/м².

Угол, под которым наклонен скат кровли к горизонтальной поверхности, влияет на величину снеговой нагрузки следующим образом – чем он больше, тем больше снега ссыпается вниз и меньше задерживается на кровле. Для учета угла наклона ската (α) существует коэффициент μ.

Для скатов с наклоном α от 0 до 30° коэффициент μ принимается равным 1. Это значит, что при углах наклона скатов до 30° включительно, снеговая масса задерживается на них в том же объеме, как и на плоских крышах. Расчет снеговой нагрузки для крыш с небольшим уклоном не отличается от ее вычисления для плоских кровель.

Более наклонные скаты, имеющие угол наклона к горизонту (α) свыше 30°, требуют вычисления коэффициента μ по формуле:

μ=0,033*(60 – α)

Очевидно, что при α = 60° второй множитель в этой формуле будет равен 0, следовательно, и коэффициент μ будет равняться нулю. Это значит, что для кровель с уклоном скатов к горизонту от 60° и выше снеговая нагрузка не учитывается, поскольку снег на таких крышах не задерживается.

Рассчитаем значение коэффициента μ для угла наклона α = 45°

μ = 0,033*(60 – α) = 0,033*(60 – 45) = 0,495, округляем эту величину до 0,5

Определив значение So (по карте) и рассчитав μ, определяем снеговую нагрузку по формуле:

S = μ*So

Для нашего примера дома в Днепропетровской области с уклоном ската 45°:

So = 134 кг/м²

μ = 0,5

S = 0,5*134 кг/м² = 67 кг/м²

Теперь вы знаете, как рассчитать снеговую нагрузку. Но мы рассмотрели случай простой двускатной крыши, а ведь кровля может иметь более сложную форму. В таком случае расчет ведется для наиболее пологих участков, где скопления снега будут максимальными.

Расчет ветровой нагрузки, ветровой район таблица

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.

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: [email protected]

и получить подробную консультацию.

Какая снеговая нагрузка допустима для кровли Ондувилла

При проектировании крыши и выборе материалов необходимо учитывать климатические условия. В зимние месяцы нагрузки на кровлю многократно возрастают, поэтому особое внимание следует обратить на прочность кровельного материала. Битумная черепица Ондувилла способна выдержать значительные нагрузки и может использоваться на всей территории Российской Федерации.

По силе воздействия климатических нагрузок территория нашей страны поделена на восемь районов. Нормативные величины нагрузок приведены в Своде Правил СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия» СНиП 2.01.07-85, однако при проектировании крыш необходимо учитывать и местные условия. Так, например, на Дальнем Востоке и в горных районах высота снежных сугробов нередко достигает нескольких метров, и ошибки, допущенные при расчетах, приводят к печальным последствиям: под воздействием снеговой нагрузки проваливается кровельное покрытие, ломается стропильная система, известны случаи разрушения стен.

Вес свежевыпавшего влажного снега достигает 300 кг/куб. м, соответственно сугроб высотой 2-3 м оказывает нагрузку до 600-900 кг/кв. м. Основание для кровли Ондувилла спроектировано компанией Ондулин с учетом критических нагрузок и выдерживает вес не менее 960 кг/кв. м; для его изготовления используется брус сечением 50х50 мм, 40х60 мм, или доска 25х100 мм. В случае необходимости обрешетка усиливается, или изготавливается сплошное основание.

В процессе изготовления ондувиллы используется оригинальная технология «high resistance» — высокая устойчивость, благодаря которой прочность битумной черепицы повышается и составляет не менее 6,5 МПа. Чтобы понять, какова реальная прочность кровли Ондувилла, обратимся к ГОСТу 2678-94 «Материалы рулонные кровельные и гидроизоляционные. Методы испытаний».

Согласно ГОСТу, у кровельных битумных и битумно-полимерных материалов контролируется параметр «условная прочность при растяжении»: в процессе испытания фиксируется усилие, при котором происходит разрыв образца. Условная прочность вычисляется по специальной формуле и выражается в мегапаскалях (МПа), или килограмм-силах (кгс) на квадратный сантиметр площади сечения образца. То есть, чтобы разорвать полоску ондувиллы шириной 3,45 см необходимо приложить усилие не менее 6,5 МПа.

Переведем мегапаскали в более привычные и понятные килограмм-силы: 1 МПа = 10,2 кгс/кв. см, то есть для разрушения контрольного образца необходимо приложить усилие не менее 66,3 кгс.

Чтобы понять, насколько прочна ондувилла на самом деле, представим контрольный образец размером 106х40 см. Для его разрушения потребуется усилие:

— если нагрузка приложена к короткой стороне — 769 кгс;

— если нагрузка приложена к длинной стороне — 2038 кгс.

Иными словами, чтобы разрушить только одну плитку, вес наледи должен превышать 2 тонны!

Вывод: битумная черепица обладает большим запасом прочности, поэтому устойчивость кровли к снеговой нагрузке определяется прочностью обрешетки. Если обрешетка выполнена в соответствии с инструкцией, кровля Ондувилла выдерживает нагрузку не менее 960 кг.

Предельная нагрузка на крышу здания | На главную

Автор: SF Gate Contributor Обновлено 25 февраля 2021 г.

Крыши находятся под большим давлением. Чтобы оставаться неповрежденной и стоять на месте, крыша должна выдерживать нагрузки, как постоянные, так и временные, которые толкают ее вниз и вверх. Предел нагрузки, которую может выдержать данная крыша, определяется ее конкретной конструкцией, но ожидается, что типичные крыши выдержат несколько обычно ожидаемых нагрузок, таких как вес людей, работающих на ней.

Статическая нагрузка

Согласно данным Министерства жилищного строительства и городского развития США, статическая нагрузка на крышу — это вес самой конструкции крыши вместе с любыми прочно прикрепленными материалами или конструкциями на крыше, поэтому она должна быть спроектирована следующим образом: прежде всего, чтобы поддержать себя. Собственная нагрузка типичной крыши с деревянным каркасом, покрытой асфальтом, составляет около 15 фунтов на квадратный фут. Нагрузка увеличивается при использовании более тяжелого рубероида. Кровля из глиняной черепицы может выдерживать статическую нагрузку до 27 фунтов на квадратный фут.

Живые нагрузки

Временная нагрузка на крышу — это вес любых временных объектов на крыше. Там, где снег не является проблемой, живая нагрузка может исходить от людей, работающих на крыше, и любого оборудования, которое они берут на крышу вместе с ними. Крыша должна быть способна выдерживать сумму своей статической нагрузки и любой ожидаемой временной нагрузки, поэтому крыша должна быть спроектирована с учетом предельной нагрузки, которая учитывает обе эти нагрузки. Ожидается, что типичная крыша выдержит динамическую нагрузку 20 фунтов на квадратный фут; эта минимальная живая нагрузка добавляется к статической нагрузке, которую должна нести крыша.

Uplift Load

Когда ветер ударяется о внешнюю стену здания, энергия ветра распространяется вверх и вниз вдоль стены. Движение ветра вверх создает подъемную нагрузку на крышу, и крыша должна быть способна противостоять этому подъему. Типичный предел подъемной нагрузки предполагает максимальную скорость ветра около 90 миль в час и ожидаемую нагрузку около 20 фунтов на квадратный фут. Большая часть этой нагрузки будет выдержана статической нагрузкой на крышу, толкающей вниз.

Коррекция уклона

При расчетах предельной нагрузки предполагается, что нагрузки равномерно направляются вниз на горизонтальную поверхность крыши.На круто наклонной крыше больший вес толкает вниз на относительно меньшую горизонтальную поверхность, поэтому пределы нагрузки на крышу необходимо отрегулировать, чтобы учесть эту разницу. На крыше с уклоном от 4 до 12 предел динамической нагрузки обычно снижается с 20 до 15 фунтов на квадратный фут, чтобы учесть относительно большую статическую нагрузку на более крутой крыше.

Расчет нагрузки

Чтобы определить, какие элементы каркаса крыши подходят для проектируемого здания, вам сначала необходимо определить нагрузки, как мертвые, так и живые, которые должна выдержать крыша, которую вы хотите построить. .Вам следует начать с ознакомления с минимальными требованиями к несущей способности в ваших местных строительных нормах. Кодовая книга даст вам минимальные пределы нагрузки и предел прогиба, который является мерой того, насколько стропила может изгибаться под своей нагрузкой. Затем вы определите пролет стропил крыши, который представляет собой измерение расстояния по горизонтали от внутренней поверхности коньковой доски до внутренней поверхности стены, которая поддерживает стропило. Используя эти числа вместе с таблицами пролетов, которые доступны из таких источников, как Американский совет по древесине, вы можете определить, какие размеры пиломатериалов и породы древесины подходят для ваших стропил.

5 факторов, которые необходимо учитывать при расчете нагрузки на крышу

Одним из наиболее важных аспектов проектирования крыши является расчет весовых нагрузок. Ошибки могут вызвать катастрофические перегрузки опор труб, травмы сотрудников или, что еще хуже, смерть. Каждая крыша индивидуальна, поэтому не существует волшебной формулы, гарантирующей правильный ответ в любой ситуации. Но есть общие факторы, которые следует учитывать при расчете нагрузок на крышу. Вот несколько наиболее важных соображений:

1.Общая нагрузка

Все здания должны быть сконструированы таким образом, чтобы балки, стены и другие конструкции выдерживали вес крыши и всего, что на ней находится. Однако, поскольку владельцы зданий любят снижать расходы, часто приходится балансировать, когда обе стороны пытаются найти «золотую середину». Иногда это приводит к довольно узкой погрешности, поэтому очень важно делать свои расчеты правильно. Ошибки могли привести к катастрофическому обрушению крыши.

Полная нагрузка складывается из статической и временной нагрузки.Собственная нагрузка — это вес самой крыши, а также любых постоянно прикрепленных конструкций, таких как оборудование на крыше, опоры для труб или пешеходные дорожки. Здесь также необходимо учитывать поправку на уклон. Большинство основных расчетов нагрузки предполагают плоскую крышу. Если крыша — или какая-либо часть крыши — будет наклонной, это изменит динамику, увеличивая нагрузку на одни участки, чем на другие.

2. Живая нагрузка

Динамическая нагрузка — это вес любых временных грузов, таких как рабочие по обслуживанию и любые инструменты или материалы, которые они приносят с собой на крышу.Одним из наиболее важных факторов, влияющих на временную нагрузку, является снеговая нагрузка. При расчетах необходимо учитывать не только ожидаемый снегопад, они также должны учитывать такие факторы, как состав самого снега, а также скорость ветра. Скорость ветра влияет на дрейф, который, в свою очередь, влияет на распределение нагрузки.

Другие факторы, такие как уклон крыши, тепловые потери, обледенение, боковое давление и возможность падения снега с верхних уровней на нижние, также должны быть включены в расчет нагрузки.А еще есть снег, который накапливается на оборудовании и опорах труб. Кроме того, важны интервалы снегопада и таяния снега. Если температуры достаточно низкие, чтобы предотвратить таяние между последующими снегопадами, при расчетах нагрузки необходимо учитывать общий сезонный снегопад, а не только снегопад за эпизод. Все это быстро складывается!

3. Подъемная нагрузка

Подъемная нагрузка вызывается ветром, который ударяет стены здания и затем поднимается вверх. В большинстве случаев подъемной нагрузке противодействует собственный вес крыши, но в районах, подверженных сильным штормам и большей скорости ветра, это означает, что подъемная нагрузка также увеличивается, и это необходимо учитывать при любых расчетах нагрузки.

4. Допуск к риску

Как и во многих других случаях, несущая способность должна быть сбалансирована с ценой. Строительные нормы и правила предусматривают минимальный порог несущей способности, но некоторые владельцы могут захотеть крышу, которая превосходит эти минимумы. И это обычно сводится к сочетанию назначения здания и терпимости владельца к риску. Например, владельцы могут быть готовы нести больший риск для хранилища, чем для здания, в котором находятся критически важные для бизнеса функции. А владельцы в районах, подверженных ураганам и торнадо, которые ранее испытали значительный ущерб зданиям, также могут захотеть спроектировать сверх минимальных требований.

5. Планы на будущее для крыши

Планы могут меняться по мере роста бизнеса, поэтому важно спрашивать владельцев зданий об их планах на будущее. Такие вещи, как добавление дополнительного оборудования на крыше или опор для труб, расширение доступа сотрудников к крыше или установка зеленых / жилых крыш, могут увеличить весовую нагрузку. Вот почему некоторые владельцы предпочитают позволить себе подушку, чтобы крыша могла удовлетворить потенциальные потребности в будущем. Даже такая распространенная вещь, как проект по замене крыши, может добавить достаточно веса, чтобы нарушить расчет нагрузки.

С одной стороны, расчет нагрузки на крышу — это всего лишь базовая физика. Однако даже самые жесткие расчеты не сработают, если в формулу не включены все необходимые факторы. И вот здесь-то и появляется «искусство»: инженеры должны задавать правильные вопросы, а это означает, что они могут предвидеть все возможные факторы, которые могут повлиять на крышу и распределение нагрузки на нее. Всегда начинайте со строительных норм и правил вашего региона, поскольку вы знаете, что, по крайней мере, вы должны соответствовать этим минимальным требованиям.Кроме того, инженер и владелец здания должны придумать формулу, подходящую для этого конкретного здания.

Какова ваша коммерческая нагрузка на крышу и почему вам нужно знать

Ваша крыша вот-вот рухнет из-за слишком большой статической нагрузки? Прежде чем поднимать новое оборудование на коммерческую крышу, вы должны знать, не превысите ли вы ее вместимость и не вызовете ли катастрофический обвал.

atlantacкоммерческие кровельные подрядчики.com собрал информацию о различных типах нагрузок, которым подвергается ваша коммерческая крыша, и о том, как они влияют на несущую способность вашей крыши.

Расчет нагрузки на крышу

Расчет весовых нагрузок — один из наиболее важных аспектов проектирования кровли. Даже незначительные ошибки в расчетах могут привести к катастрофическому отказу опоры крыши, травмам и смерти.

Поскольку не бывает двух одинаковых крыш, не существует единой формулы, которая всегда гарантировала бы правильный результат. Однако есть общие соображения при расчете нагрузки на крышу во время строительства здания:

• Здания должны быть сконструированы таким образом, чтобы колонны, балки, стены и все остальные конструкции могли выдержать вес крыши и всего, что на ней находится.

• Расположение здания. В разных регионах США могут потребоваться более высокие нагрузки на крышу, чтобы справиться с более высокой скоростью ветра или более сильным снегопадом.

• Владельцы зданий стремятся снизить затраты во время строительства. Это требует от инженеров еще большей тщательности в расчетах, поскольку они сталкиваются с ограничениями бюджета и материалов.

• Борьба между экономными владельцами зданий и инженерами-строителями часто приводит к очень узкой погрешности при расчете общей нагрузки на крышу.Ошибки в расчетах могут привести к обрушению крыши или здания.

«Общая нагрузка» крыши — это комбинация статической нагрузки, временной нагрузки и переходной нагрузки.

Типы нагрузок, которые выдерживает ваша коммерческая крыша

При расчете несущей способности вашей коммерческой плоской крыши необходимо рассчитать три основных типа нагрузок:

Статическая нагрузка — Эта нагрузка включает в себя общий вес отдельных материалов крыши и всего, что к ней постоянно прикреплено.Он состоит из любого потолочного материала, поддерживаемого под крышей, и постоянных инсталляций, таких как воздуховоды HVAC.

Динамическая нагрузка — Эта нагрузка определяется путем сложения веса монтажников, техников и ремонтников, которые могут работать на крыше, а также общего веса инструментов и оборудования, которые они могут использовать.

Переходная нагрузка — Сюда входят все естественные факторы стресса на крыше, включая дождевую нагрузку, подъемную (ветровую) нагрузку и снеговую нагрузку.

Переходные нагрузки сильно различаются в зависимости от условий и регионов.Например, снеговая нагрузка зависит от влажности и объема, а подъемная нагрузка зависит от скорости ветра.

Международный совет кодов (ICC) обсуждает требуемые нагрузки на крышу для конструкций и рассматривает статические нагрузки, временные нагрузки и переходные нагрузки — в соответствии с международными строительными нормами по адресуcode.iccsafe.org/content/IBC2012/chapter-16-structural- дизайн

Какова общая нагрузка на вашу коммерческую крышу?

Общая нагрузка для вашего здания и его крыши уже рассчитана для вас, и ее можно найти в деталях на ваших исходных строительных чертежах.Улучшения, обновления и дополнения к крыше или оборудованию, добавленному на нее после строительства, должны быть учтены при расчете общей нагрузки.

Перед тем, как приступить к ремонту, замене или дополнению любого оборудования, попросите инженера-строителя учесть общий вес всех людей, инструментов, машин и оборудования, чтобы определить правильное распределение веса и безопасность этих работ.

В конечном счете, расчет общей нагрузки на крышу — это базовая физика. Однако, если в формулу не включены все потенциальные факторы, существует большая вероятность катастрофического разрушения кровли.

При установке новой крыши или замене старой всегда соблюдайте строительные нормы вашего муниципалитета, чтобы соответствовать этим минимальным требованиям. Затем владелец здания и инженер должны определить текущие и будущие потребности здания и общую нагрузку на крышу.

Какие кровельные материалы самые прочные?

Владельцы зданий, у которых обрушилась крыша из-за торнадо, урагана, снега или оборудования, превышающего общую нагрузку на крышу, могут захотеть установить более прочную кровельную систему.Сильнее часто означает тяжелее, и прежде чем принять решение, вы должны убедиться, что ваше здание может конструктивно поддерживать новую крышу.

Пенополиуретан с напылением (SPF) — Один из самых прочных кровельных материалов, доступных с учетом веса. SPF может быть лучшим вариантом для кровельной системы с высокой общей нагрузкой.

Бетон — Прочность бетонной кровельной системы не вызывает сомнений. Однако вес, добавленный к зданию, может вызвать большее напряжение в здании, чем нагрузка на бетон.

Металл — Металлические кровельные системы прочные и эластичные, с высокой общей грузоподъемностью без веса бетонной кровельной системы. Посетите atlantacommercialroofingcontractors.com/metal-roofing-advantages-disadvantages/, чтобы узнать больше о преимуществах и недостатках металлической кровельной системы.

При ремонте или замене кровельной системы вы должны учитывать структурную нагрузку здания и избегать ее превышения. Вместе с инженером-строителем и кровельщиком вы можете найти способ увеличить общую нагрузку на крышу, не превышая вместимость здания.

Грузоподъемность коммерческой крыши

Как и ваше здание, ваша крыша выдерживает нагрузку. Разрушение крыши может произойти из-за экстремальных погодных явлений, перегрузки конструкции здания или превышения общей несущей способности крыши.

В этой статье вы узнали о различных типах нагрузок, которые должна выдерживать ваша коммерческая крыша, какова общая нагрузка и какие кровельные материалы являются самыми прочными.

При рассмотрении вопроса о ремонте, модернизации, расширении или замене крыши вы должны принять во внимание вес, который это может добавить вашей крыше, а также то, сможет ли она выдержать нагрузку.

Источники:
https://www.nrc.gov/docs/ML1214/ML12146A122.pdf
https://law.resource.org/pub/bd/bnbc.2012/gov.bd.bnbc.2012.06.02. pdf

Значение проектной нагрузки для вашей крыши

Когда дело доходит до защиты от непогоды и воды, ваша крыша играет наиболее важную роль. Он должен оставаться неповрежденным и неповрежденным, чтобы элементы не повредили ваш интерьер и не поставили под угрозу вашу безопасность. Кроме того, ваша кровельная система должна выдерживать как постоянные, так и временные нагрузки.Однако его конструкция определяет предел нагрузки, которую он может выдержать, включая вес людей, работающих с ним.

Чтобы помочь вам разобраться в этом важном аспекте установки кровли жилых домов, Alpine Roofing Construction подробно обсуждает важность предельных нагрузок на крышу.

Непогрузки

Это относится к весу самой конструкции крыши и постоянно установленных материалов. Затем ваша крыша должна быть построена так, чтобы поддерживать себя.Обычно статическая нагрузка типичной кровельной системы из битумной черепицы с деревянными каркасами составляет 15 фунтов на квадратный фут. С другой стороны, крыша из глиняной черепицы имеет статическую нагрузку 27 фунтов на квадратный фут.

Живые нагрузки

Что такое временные нагрузки? Они относятся к весу временных объектов на крыше. Вы можете рассматривать вес людей, работающих на вашей крыше, и их оборудования как живую нагрузку. Как правило, кровельные системы для жилых помещений могут выдерживать 20 фунтов на квадратный фут динамической нагрузки плюс статическая нагрузка.

Подъемная нагрузка

Энергия ветра распространяется вверх и вниз вдоль стены, когда ударяется о внешнюю часть здания. Движение ветра вверх создает подъемную нагрузку на крышу, и она должна противостоять этому поднятию. Большинство предельных значений подъемной нагрузки предполагает максимальную скорость ветра около 90 миль в час и ожидаемую нагрузку 20 фунтов на квадратный фут.

Доверьте установку кровли жилому дому надежному кровельщику, например, Alpine Roofing Construction.Мы предлагаем высококачественные кровельные системы, которые могут повысить энергоэффективность вашего дома и снизить привлекательность. Позвоните нам сегодня по телефону (214) 380-4607. Мы обслуживаем домовладельцев по всему Техасу, особенно в Далласе, Форт-Уэрте и Арлингтоне, штат Техас.

Сколько снега может выдержать моя крыша?

До 1979 года Строительный кодекс штата Огайо требовал снеговой нагрузки в 25 фунтов на квадратный фут (psf) и содержал комментарий, чтобы учесть занесенный снег, но не указывал, как именно. В целом этого было достаточно; однако меня вызвали для исследования конструкций, в которых требования кодов были недостаточными, включая большой одноэтажный офис и складское здание, у которых провисла крыша после сильного снегопада.Когда снег хлынул через крышу склада и упал на крышу соседнего офиса, которая была примерно на 6 футов ниже, он перегрузил нижний каркас крыши, в результате чего в балочных балках сломался сварной шов, а крыша прогнулась. Снега было так много, что он был почти навален на высоту 6 футов между крышами и был утрамбован так плотно, что я мог подняться по сугробу на верхний уровень, опускаясь всего на 1 фут с каждым шагом. Было ясно, что кода недостаточно.

Как рассчитывались снеговые нагрузки

В 1979 году штат Огайо принял Национальный строительный кодекс BOCA (Building and Code Officials).Он включал положения для проектирования сноса снега, величина сноса которого зависит от разницы в высоте поверхностей крыши или высоты парапета или другого препятствия. Теперь мы знаем, что величина сноса зависит от длины подъема поверхности крыши (подъем — это длина крыши, по которой снег может унести снег, прежде чем достигнет препятствия или падения на поверхности крыши), а не от высоты подъема поверхности крыши. препятствие или перепад высоты крыши. Таким образом, когда использовался код BOCA, он давал консервативные значения для небольших зданий с четырехфутовыми парапетами или четырехфутовыми изменениями уровня крыши, но все же имел очень консервативные значения для больших крыш с длинным подъемом.

Как спроектировать конструкции для снеговых нагрузок сегодня

Сегодняшний Международный Строительный кодекс, принятый Огайо, использует снеговые нагрузки из Минимальных расчетных нагрузок Американского общества инженеров-строителей для зданий и других сооружений (ASCE 7-10). Фактическая конструкция включает ряд переменных:

• Количество наземного снега для географического района
• Важность здания (пожарные части, больницы и другие важные здания требуют большей нагрузки, чем обычное офисное здание или магазин)
• Отапливается ли здание, что позволяет теплу проходить через крышу и растапливать снег
• Уменьшение количества снега на земле для учета определенного количества снега, сдувшего конструкцию
• Эффект метели, зависящий от длины подъема
• Снег со скатной кровли
• Несбалансированные снеговые нагрузки (колебания количества снега)

Для типичного здания в большей части Огайо толщина грунтового снега составляет 20 фунтов на квадратный фут; с учетом сдуваемого снега фактическая расчетная нагрузка обычно может быть снижена до 14 фунтов на квадратный фут.Это значительно меньше 25 фунтов на квадратный фут, которые требовались по старым кодам.

Снеговые нагрузки на коммерческую надстройку

В то время как большинство дизайнеров не забывают учитывать сугробы снега при создании новых построек, его часто упускают из виду при добавлении более высоких пристроек к существующим зданиям.

Добавление более высокой пристройки, которая простирается на 200 футов от существующего здания, может создать огромную нагрузку на существующую нижнюю крышу. Снег должен быть более 5 футов в высоту, весить 87 фунтов на квадратный фут на ступеньке двух крыш и простираться на 17 футов (см. Рисунок 1) .При наличии противопожарных спринклерных линий и электропроводов, как правило, очень сложно и дорого укрепить существующую крышу с балочным балочным каркасом, чтобы выдержать эту дополнительную нагрузку на исходную крышу.

Мы использовали два метода для решения этой проблемы. Самый простой — добавить невысокую часть крыши шириной сноса рядом с существующим зданием и спроектировать эту низкую крышу так, чтобы она выдерживала вес занесенного снега (см. Рисунок 2) . Это дает владельцу больше полезного пространства при меньших затратах, чем усиление существующей крыши для удержания занесенного снега.

Второй метод — спроектировать низкую консольную крышу, способную нести штольню, выступающую над нижней существующей крышей со стороны пристройки (см. Рисунок 3) . Это дороже, чем первый вариант, но может потребоваться при нехватке места для добавления дополнительной секции невысокой кровли.

Кодекс требует, чтобы крыша была рассчитана на занесенный снегом, если препятствия на крыше превышают 15 футов. Это включает оборудование HVAC и фасады.Мы видим много существующих зданий, у которых над входом добавлены большие фасады. Если они длиннее 15 футов вдоль стены и простираются более чем на несколько футов, существующая крыша должна быть рассчитана на дополнительный снежный занос.

Сколько снега может выдержать крыша жилого дома?

Жилой кодекс штата Огайо, который применяется к домам на одну и две семьи, содержит карту с указанием требуемой снеговой нагрузки. Он требует 20 фунтов на квадратный фут на большей части штата Огайо и 25 фунтов на квадратный фут вдоль северной и южной полосы в восточной половине штата.Нагрузка 20 фунтов на квадратный фут эквивалентна 14 дюймам снега при проектной плотности, а нагрузка 25 фунтов на квадратный фут составляет 17 дюймов. В северо-восточном углу штата есть специальная зона, где выпадает снег с эффектом озера. Код говорит, что нужно увидеть местные условия в этих особых зонах. Строительные отделы утверждают, что снеговая нагрузка должна составлять 30 фунтов на квадратный фут. Жилой кодекс не требует проектирования с учетом заносимого снега, но, поскольку большинство домов не очень большие, не требуется значительной длины подъема для накопления большого сноса.Мы обнаружили, что некоторые строительные отделы в Большом Цинциннати хотят, чтобы жилые дома были рассчитаны на снеговую нагрузку 25 фунтов на квадратный фут (хотя в коде указано 20 фунтов на квадратный фут), поэтому инженеры в нашем офисе используют снеговую нагрузку 25 фунтов на фут для большинства домов (если дом не расположен. в особой зоне или имеет очень крутой скат крыши, поэтому снег соскальзывает).

Хотя иногда кажется, что снег на улице никогда не утихнет, инженеры-строители проектируют снег в вашем районе. Если у вас есть опасения по поводу веса снега и льда на конструкционной системе, вызовите инженера-строителя для расследования.

Пределы нагрузки на крышу | Кровельщики Silver Spring

Обустройство дома в Сенека-Крик: надежные кровельщики Silver Spring MD

Большинство домовладельцев не принимают во внимание предельную нагрузку на крышу, пока не возникнут необычные обстоятельства. От сильной метели до возможной установки солнечных панелей на крыше есть определенные ограничения на количество предметов, которые она может удерживать.Крыши должны выдерживать все основные материалы, включая подкладку, настил и черепицу, но они также могут выдерживать гораздо больший вес, превышающий указанные в спецификации. Работа со специалистом по кровельным работам Silver Spring по вопросам ограничения веса — это разумный способ уберечь дом от нестабильности.

Солнечные панели выглядят очень тяжелыми, но они не добавляют столько веса, как думают домовладельцы. С типичной солнечной батареей добавленный вес составляет всего от 3 до 4 фунтов на каждый квадратный фут.Традиционные кровельные системы могут выдерживать до 20 фунтов веса на каждый квадратный фут. Имея это в виду, установка солнечных батарей не причинит вреда ухоженным крышам.

Когда дом находится в заснеженной местности, первоначальным строителям приходилось учитывать это погодное явление. На крыше придется накапливать более 4 футов свежего снега, прежде чем вес станет проблемой. В условиях сильных штормов возможность скопления утрамбованного снега создает большую проблему.

Есть вопросы по кровле, сайдингу или дверям? Пожалуйста, спросите Seneca Creek Home Improvement кровельщиков Silver Spring MD сегодня.

Этот снег более густой, поэтому только 2 фута из него опасно держать на крыше в течение длительного времени. Профессионалы должны использовать грабли, чтобы стряхивать снег с дома, когда он не падает на землю естественным путем.

Прочная крыша может быстро разрушиться, если случайно установить световые люки. Профессиональные кровельщики профессионально обучены устанавливать световые люки там, где они не повреждают общую конфигурацию опор крыши. Эти стеклянные панели не могут быть установлены, например, там, где постоянно установлены поддерживающие балки и фермы. Кровельщики находят пространство между деревянными рамами для наилучшего места установки.

Уклон крыши влияет на ее прочностные характеристики.Более крутые склоны не могут удерживать более тяжелые материалы, потому что это может нанести ущерб конструкции. Крыши с крутым уклоном практически не имеют проблем с весом, потому что снег и дождь соскальзывают сразу. Плоские или пологие крыши требуют большего количества мусора для поддержания равномерного распределения веса.

Помимо работы со специалистом во время необычных погодных условий или монтажных событий, ведите постоянный график обращения в службу поддержки, чтобы проверять крышу в течение года. Любые слабые места можно найти до того, как они выродятся слишком сильно, что значительно снизит затраты на ремонт.Крыша может быть готова к следующему шторму со всеми ее функциями, такими как световые люки и солнечные батареи, поддерживающие сильную защитную систему.

Нагрузка на крышу и пол без крыши или пола — Блог Карима Рашада — Блоги коллег по Bentley

Нагрузка на крышу и пол без крыши или пола

В STAAD.Pro есть много способов правильно учесть нагрузку, которая должна распределяться по несущему каркасу элементов крыши и перекрытия.Мы обсудим некоторые практические варианты точного назначения равномерной нагрузки давления на элементы крыши и перекрытия
без моделирования плиты или настила, которые распределяют нагрузку на элементы конструкции.

В этом обсуждении мы сосредоточимся на вертикальных нагрузках от силы тяжести для статической нагрузки, динамической нагрузки и снеговой нагрузки. Есть несколько соображений, о которых мы хотим подумать относительно
, прежде чем мы начнем процесс создания наших нагрузок на крышу и пол.Ниже приведены несколько вопросов, которые мы можем задать, чтобы решить, какие загрузочные инструменты STAAD.Pro лучше всего подходят для несущего каркаса:

Есть ли у нас отверстия в секциях пола или крыши? Есть ли наклонные части каркасной системы? Как изменяется равномерная нагрузка на каркас для каждого варианта нагружения, а также между отдельными вариантами нагружения? В чем сложность компоновки элементов конструкции? Является ли компоновка простой прямоугольной системой отсеков или используются изогнутые элементы и переменное расстояние между элементами?

Причина, по которой эти вопросы важны для применения нагрузки к модели, заключается в том, что ответы на эти вопросы помогут определить наиболее полезные инструменты в STAAD.Pro для расчета, применения и автоматизации распределения нагрузки на наш несущий каркас. Такие инструменты, как группы балок перекрытия и настраиваемая нагрузка на перекрытие, позволяют быстро рассчитывать, применять и настраивать распределенную нагрузку на системы перекрытий и крыш.

Использование групп балок перекрытия позволит нам назначать распределенные нагрузки на заданную группу элементов без необходимости прикладывать нагрузку ко всей системе перекрытия. Этот инструмент хорошо работает в тех случаях, когда нагрузка на разные части пола меняется или в ситуации, когда каркас наклонен.

STAAD автоматически рассчитает площадь притока для группы элементов пола или крыши
и применит рассчитанную равномерную нагрузку как одностороннее или двухстороннее распределение нагрузки в зависимости от вашего выбора. Используя команду нагрузки на перекрытие, вы можете приложить нагрузку давления, такую ​​как статическая нагрузка от плиты, или предполагаемая временная нагрузка для крыш и перекрытий, или снеговая нагрузка, к группе элементов в обозначенной области
несущей конструкции. обрамление. Например, этот метод хорошо работает при статической нагрузке из-за
плиты, где толщина и вес плиты будут одинаковыми на нескольких этажах
, однако расположение каркаса или расстояние между этажами будут различаться.Вместо того, чтобы вручную рассчитывать площадь притока для каждого элемента и назначать равномерную нагрузку на элементы один за другим, нагрузку на перекрытие можно назначить сразу для нескольких этажей, и STAAD.Pro автоматически рассчитает равномерную нагрузку для каждого элемента на основе член притока области.

Необходимо заранее предупредить вас, что не все конфигурации перекрытий позволяют STAAD.pro автоматически рассчитывать равномерную нагрузку на основе площади притока элемента.Следовательно, в сложных ситуациях каркаса конструкции может потребоваться использовать несколько групп элементов перекрытия или, возможно, даже вручную назначить равномерные нагрузки на элементы, чтобы точно создать нагрузки на конструкцию.

Для односкатных крыш одна группа перекрытий может быть всем, что требуется для распределения нагрузок давления на несущий каркас.