Как рассчитать снеговые и ветровые нагрузки — особенности
Строительство ангара начинается с разработки проектной документации. На этом этапе необходимо правильно рассчитать нагрузки на фундамент, каркас и кровлю. Подсчеты помогут определиться с характеристиками материалов, а также оценить затраты на возведение ангара.
Современные технологии каркасно-тентового строительства в разы снижают негативные воздействие атмосферных нагрузок. Крыша ангара имеет покатую форму. Кровельный материал – плотная и прочная тентовая ткань с защитным слоем поливинила. Одна из важных характеристик покрытия – высокая антиадгезия к снеговым и льдистым массам.
Снеговые и ветровые нагрузки относят к наиболее опасным внешним воздействиям. Снеговые массы оказывают статичное давление на кровлю и стены. Казалось бы, в северных районах нагрузка больше. Однако, из-за частых перепадов плюсовых и отрицательных температур в зимнее время, на крыше помимо снега, образуется еще и лед, и вес возрастает в разы. Поэтому более короткая и теплая зима, наоборот, оборачивается повышением нагрузки.
С ветровыми нагрузками всё ещё сложнее. Сила ветра — непостоянная величина даже в относительно «тихих» районах. Никто не застрахован от случайных ураганов. Представьте, что строители не учли этот момент при проектировании и собрали ангар с минимальным запасом прочности.
Ветровую нагрузку рассчитывают по схожему принципу. То есть сначала определяют ветровой район строительства по таблице, после чего нормативную величину подставляют в формулу:
W= Wo* k,
где Wо – это нормативное значение нагрузки в соответствии с ветровым районом РФ;
k – поправочный коэффициент, который учитывает изменение давления ветра по высоте над поверхностью земли.
Коэффициент может принимать три группы значений. Первая – открытые участки поверхности. Вторая – городские застройки, лесные массивы с высотой препятствий от 10 метров. Третья – местность со сложным рельефом, городские строения с высотой препятствий от 25 метров.
Напишите нам по Вашему вопросу и получите бесплатную консультацию специалистов!
Скопление снега на крыше ангара
Как рассчитать снеговые и ветровые нагрузки?
Всего существует восемь снеговых и семь ветровых районов с определенными показателями атмосферной нагрузки. Расчет нагрузок выполняется в соответствии со СНиП 2.01.07-85, требования которого являются обязательными при проектировании строений. Также при расчетах используются СП 20.13330.2016, которые дублируют положения СНиП и носят больше рекомендательный характер. Документы периодически обновляются, что связано с переменами климата. Основные изменения по снеговой нагрузке (с поправками от 2019 г.) можно посмотреть в таблице:| Старое значение | ||||||||
| Снеговой район | I | II | III | IV | V | VI | VII | VIII |
| Sg (кгс/м2) | 80 | 120 | 180 | 240 | 320 | 400 | 480 | 560 |
| Новое значение | ||||||||
| Снеговой район | I | II | III | IV | V | VI | VII | VIII |
| Нормативная нагрузка Sg (кгс/м2) | 50 | 100 | 150 | 200 | 250 | 300 | 350 | 400 |
| Расчетная нагрузка Sg (кгс/м2) | 70 | 140 | 210 | 280 | 350 | 420 | 490 | 560 |
| Изменения | -12% | 0,17 | 0,17 | 0,17 | 0,09 | 0,05 | 0,02 | 0% |
В СНиП указываются нормативная и расчетная нагрузки.
Нормативная нагрузка — это наибольшая нагрузка, отвечающая нормальным условиям эксплуатации, учитываемая при расчетах на 2-е предельное состояние (по деформации). Нормативную нагрузку учитывают при расчетах на прогибы балок и провисание тента при расчетах по раскрытию трещин в ж.б. балках (когда не применяется требование по водонепроницаемости), а так же разрыву тентовой ткани. Расчетная нагрузка – произведение нормативной нагрузки на коэффициент надежности по нагрузке. Эти значения показывают возможное отклонение нормы в сторону увеличения при неблагоприятном стечении обстоятельств. Для снеговой нагрузки коэффициент надежности по нагрузке равен 1,4 т.е. расчетная нагрузка на 40% больше нормативной. Расчетную нагрузку учитывают при расчетах по 1-му предельному состоянию (на прочность). В расчетных программах, как правило, учитывают именно расчетную нагрузку. Снеговую нагрузку или вес снежного покрова на квадратный метр крыши рассчитывают по формуле: S=SG*µ, где S – это искомое давление снега на м2 кровли; Sg – нормативное значение снеговой нагрузки для региона; µ — коэффициент, который учитывает изменение нагрузки на различных углах наклона крыши. Значение – 1 принимается при наклоне от 0 до 25 градусов; от 25 до 60 градусов – 0,7; больше 60 градусов нагрузка не учитывается. Важный момент — это средний вес и состояние снеговой массы. В сухом состоянии масса снежного покрова – 100 кг/м3, тогда как в сыром – 300 кг/м3.Актуальная карта снеговых и ветровых районов в редакции от 2019 года