Содержание, карта.

Снеговая нагрузка на кровлю


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 Qр.cн = q×µ×c;
  • расчет на прогиб Qн. = 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.


Будьте в курсе!

Подпишитесь на новостную рассылку

Снеговая нагрузка на кровлю | Блог строительной компании RNR


На житейском уровне ясно, что крыша дома должна быть достаточно прочной, чтобы не обвалиться на головы жильцам. Строители выделяют и вторую вещь, которой не должно случаться. Не допускается поперечной деформации балок более чем на полпроцента от их длины. С точки зрения инженера-конструктора это означает, что на стадии расчетов кровли нужно заложить для нее достаточную несущую способность, исходя из совокупности будущих нагрузок всех видов.

Таких нагрузок несколько: во-первых, это собственный вес крыши и вес снега, который скапливается на ней зимой. Придется учесть, что иногда наверху ходят люди — для очистки или ремонта, и их масса также добавляется. Плюс на крышах определенной формы (с выступами, окошками, трубами, декором) снег в некоторых зонах собирается особенно пышными шапками. Одновременно нужна поправка на ветер. Он, в зависимости от направления, сдувает снег со ската или надувает на скат, так что толщина покрова и его вес становятся неравномерными.

Инженер-конструктор при расчетах должен знать, как много у крыши скатов (например, дом с односкатной крышей) , насколько они крутые и как ориентированы относительно преобладающих направлений ветров. Для одинаковых домов, один из которых стоит на продуваемом пустыре, а второй защищен окрестным лесом или соседними высокими зданиями, «фактор ветра» тоже различается. Поэтому расчет кровли по несущей способности всегда выполняется отдельно для каждого проекта, использовать универсальные цифры (или делать «на глаз») тут недопустимо. Особенно для пролетов длиннее шести метров.


В многоэтажных зданиях для перекрытий и крыши используются железобетонные плиты — мощные и тяжелые; они и принимают на себя нагрузки. В малоэтажном домостроении кровли делаются деревянными, обычно они скатные, хотя бывают и плоскими. В любом случае, расчет стропильных конструкций имеет свою специфику: все элементы должны выдерживать суммарный вес, эффективно перераспределять его и передавать на несущие стены. Эти задачи и решают люди в конструкторских отделах проектно-строительных организаций.

В своей работе конструкторы пользуются СНиПом 85 года с внесенными недавно актуальными поправками. СНиП посвящен кроме прочего как раз снегу и ветрам. Вся наша страна разделена в документе на зоны, размеченные на карте, и для каждой зоны задана своя нормативная нагрузка. Например, по снеговой нагрузке Москва находится в третьей зоне (из восьми) с нормативом 180 кг/м² .

*В свое время здорово нашумела история с обрушением перекрытий здания Басманного рынка. Вспомним — версия перегрузки от полуметрового слоя снега тогда рассматривалась совершенно всерьез, хотя в итоге оказалась отвергнутой следствием. Однако дело на этом не закончилось, проверяли все большепролетные сооружения. Госстрой совершенно оправданно увеличил региональную нормативную снеговую нагрузку на квадратный метр со 140 до 180 кг.


Балки прогибаются, длинные балки прогибаются особенно легко. Поэтому придумана строительная ферма: она выглядит как решетка, в которой часть или все ячейки треугольные. Раздавить треугольник очень сложно, по законам механики, это идеальная по жесткости и прочности фигура, так что вся строительная ферма — прочная и жесткая. Для перекрытия больших пролетов предпочтительно использовать именно фермы, что мы и делаем.

В загородном домостроении правильно использовать деревянные фермы, прочно скрепленные между собой. Геометрия ферм и их прочность рассчитывается с помощью специализированных программ, после чего происходит изготовление стропильной системы на производстве. Качество сборки у кровельного каркаса заводского изготовления (мы монтируем только такие!) очень высокое.

Монтировать стропильные системы кровли кустарным способом и без специальных расчетов- недопустимо и даже преступно, так как последствия разрушения крыш могут быть очень серьезными!


Компания РНР использует стропильные фермы, выпущенные в заводских условиях по технологии MiTek. Главная ее особенность — это узлы соединений, в которых используются особые металлические пластины с шипами. Шипы под серьезным давлением плотно входят в древесину, и деревянные детали будущей фермы намертво скрепляются. Причем форма пластин (как и параметры деревянных брусьев) рассчитывается специальной программой. В качестве вводных данных задаются характеристики будущей крыши — она может быть многоскатной, асимметричной, мансардной — какой угодно. Для разных архитектурных решений изготавливаются разные фермы, причем и отдельные составляющие этих ферм (деревянные части и металлические пластины для узлов) различаются. Монтаж кровли производится непосредственно на объекте из готовых фрем, это быстро и эффективно.

Как видим, при устройстве каркасной кровли приходится отвечать на три вопроса: с какими нагрузками ей предстоит столкнуться; какой она должна быть, чтобы эти нагрузки выдержать; и как практически добиться всего, что запланировано. Положительный итог достигается совместными усилиями конструкторов, проектировщиков и строителей.

Максимальная снеговая нагрузка на крышу: полное руководство

3 декабря 2020 г.

В преддверии зимы важно подготовить свой дом к холодным температурам и суровой погоде. Пока вы сгребаете листья и отключаете разбрызгиватели, вы можете задаться вопросом: сколько снега может выдержать крыша? И как уберечь крышу от снега?

Какую снеговую нагрузку может выдержать крыша?

Какой вес может выдержать крыша? Максимальная снеговая нагрузка на вашу крышу зависит от нескольких факторов, но в среднем крыша может выдержать около 20 фунтов снега на квадратный дюйм. Однако в некоторых районах США, где много снега, крыши могут выдерживать большую снеговую нагрузку. Если крыша выдерживает больший вес, это может привести к повреждению.

Сколько снега выпадает в вашем регионе?

Очевидно, вам нужно беспокоиться о снеговой нагрузке только в том случае, если вы живете в районе, где выпадает много снега. Хотя это, вероятно, не будет проблемой в Лос-Анджелесе или Фениксе, это должно быть проблемой, если вы живете в регионах Среднего Запада, Восточного побережья или Горного Запада.

Сиракузы, штат Нью-Йорк, — самый снежный город Америки, где в среднем выпадает 123,8 дюйма снега в год. Вермонт, Мейн и Нью-Гэмпшир также являются одними из самых снежных регионов США: около 71–89 снегопадов.дюймов снега каждый год. С другой стороны, в таких штатах, как Орегон, Вашингтон и Кентукки, можно ожидать около 15 дюймов снега или меньше в год.

Покрывает ли страховка поврежденную крышу?

К счастью, большинство страховых полисов домовладельцев покрывают ущерб от погодных явлений, включая ущерб от снега. При этом большинство полисов не покрывают типичный износ, связанный со старением крыши.

Хорошо ли иметь снег на крыше?

Несмотря на то, что несколько дюймов свежего снега на крыше не слишком тревожны, слишком много снега может со временем вызвать проблемы. Мокрый или плотно утрамбованный снег может быть еще более опасным, так как он намного тяжелее свежевыпавшего снега. Если оставить его на крыше, снег может превратиться в лед, создавая ледяные заторы, провисание крыши, протечки или даже обрушение крыши.

Стоит ли сбивать сосульки с крыши?

Вы можете подумать, что сбивать сосульки — это разумный шаг для ухода за крышей, но на самом деле удаление сосулек может сломать или повредить желоба, водосточные трубы или другие элементы крыши. Если у вас на крыше образовались большие сосульки, лучше вызвать профессионала, который поможет их убрать.

Как защитить крышу от снега?

Хотя это может показаться нелогичным, один из лучших способов предотвратить попадание снега на крышу — поддерживать ее в холодном состоянии. Это предотвратит прилипание, таяние и повторное замерзание снега и льда на крыше.

Вы можете понизить температуру своей крыши, улучшив вентиляцию и изоляцию на чердаке, либо заполнив трещины, прекратив утечку воздуха, либо добавив вентиляционные отверстия на крыше. Вы также можете предотвратить попадание снега на крышу, просто сгребая ее граблями.

Как рассчитать снеговую нагрузку на крышу?

Как рассчитать снеговую нагрузку на крышу? Чтобы это выяснить, нам нужно знать плотность снега, которая может сильно различаться. Есть способы рассчитать фактическую плотность снега, но мы воспользуемся удобным способом, чтобы оценить количество фунтов на кубический фут: 9.0003

Свежий снег: 3,75

Веденный свежий снег: 6.87

Основанный снег: 15,61

Снег с ветром: 23,41

. Снег: 46 463 9003

. 57,25

С расчетной плотностью довольно просто рассчитать снеговую нагрузку на плоскую крышу по следующей формуле: снеговая нагрузка на скатную крышу, но плоские крыши подвергаются наибольшему риску повреждения снеговой нагрузкой. Если вам нужно узнать нагрузку на скатную крышу, мы рекомендуем воспользоваться калькулятором снеговой нагрузки.

Какая скатная крыша лучше всего подходит для снега?

Более крутой уклон облегчает спад снега с крыши. Поэтому специалисты рекомендуют иметь уклон крыши не менее 1:12, если вы живете в районе, подверженном сильному снегопаду.

Как растопить снег на крыше

Хотите узнать, как растопить снег на крыше? Вот несколько надежных способов:

  • Установка нагревательных кабелей на краю крыши
  • Заполните длинный снежный носок на крыше льдом и оставьте на краю крыши
  • Нанесите на крышу антиобледенитель
  • Полейте крышу горячей водой
  • Охладите чердак
  • Используйте грабли
  • Установите снегозадержатели
  • Вызовите профессионального кровельщика

Сколько снега на крыше ?

Существует множество указаний, которые помогут вам определить, сколько снега на крыше является слишком большим. Вот несколько советов, о которых следует помнить этой зимой:

  • 10-12 дюймов свежего снега тает до примерно одного дюйма воды.
  • Большинство крыш могут выдержать около 40-45 дюймов свежего снега.
  • Слежавшийся снег более плотный, чем свежий пушистый снег. Таким образом, крыша может выдержать около 20 дюймов утрамбованного снега.
  • Один дюйм льда равен одному футу снега.

Как убрать снег с солнечных батарей на крыше

Если вы никогда не зимовали с солнечными батареями, вам может быть интересно, как убрать снег с солнечных батарей на крыше. К счастью, все, что вам нужно, это мягкая щетка, чтобы аккуратно убрать снег. Соскребать лед с панелей может быть опасно, поэтому доверьте эту работу профессионалам.

Советы по предотвращению образования ледяных дамб

Ледяные заторы образуются, когда со временем накапливается лед, образуя блокировку, препятствующую падению снега с крыши. К счастью, есть способы предотвратить образование ледяных дамб. Вот несколько советов по профилактике и удалению:

  • Регулярно сгребайте крышу
  • Прокладывайте нагревательные кабели
  • Используйте щепку и молоток
  • Залейте плотину теплой водой
  • Улучшите изоляцию и вентиляцию чердака
  • Используйте носки для защиты от льда

Оживите свою черепицу с помощью Roof Maxx

Прежде всего вы узнали, как растопить снег на крыше и предотвратить его скопление на крыше, но все же важно помнить, что все крыши со временем изнашиваются. К счастью, полностью натуральная обработка Roof Maxx может продлить срок службы вашей битумной черепицы и сэкономить ваши деньги, оживляя черепицу, изношенную суровой зимней погодой, сильными ультрафиолетовыми лучами и многим другим.

Наша омолаживающая обработка кровли также улучшает гибкость вашей черепицы, что позволяет ей более эффективно отводить воду. Свяжитесь с Roof Maxx сегодня, чтобы узнать, подходит ли ваша крыша для нашей экологически чистой и доступной обработки крыши. Максимальная снеговая нагрузка на крышу: полное руководство | Крыша Макс

Снеговая нагрузка на крыши | JLC Онлайн

В. Я всегда думал, что строительные нормы и правила оставляют довольно большой запас для ошибки при указании поправок на снеговые нагрузки, но серия недавних штормов и сильный поземок привели к обрушению некоторых крыш в моем районе. Я видел некоторые крыши с большими нагрузками на одну сторону и практически без нагрузки на другую. Крыша, которая была неравномерно загружена из-за метель и поземки, более склонна к разрушению?

A. Кристофер ДеБлуа, инженер-строитель из компании Palmer Engineering в Такере, штат Джорджия, отвечает: Большинство обрушений крыш из-за сильных снеговых нагрузок вызваны неисправностями соединений, а не поломками элементов каркаса. На самом деле поломка стропил встречается довольно редко, за исключением плоских крыш.

Чтобы визуализировать проблемы с загрузкой и соединением, представьте себе две приставные лестницы, прислоненные друг к другу. Если два человека примерно одинакового веса хотят подняться по ним, по одному с каждой стороны, система устойчива, пока нижняя часть каждой лестницы закреплена и не может отскочить. Это ситуация со сбалансированной нагрузкой, которая иллюстрирует важность хорошего соединения в основании стропил.

Для неуравновешенной ситуации представьте те же две лестницы, но представьте, что только один человек поднимается по одной стороне (опять же с закрепленными основаниями). Если лестницы не слишком крутые, система все еще может быть стабильной. Но по мере того, как лестницы становятся круче, лестница напротив альпиниста, скорее всего, будет опрокинута, когда альпинист поднимается на вершину — нарушение соединения хребта. Таким образом, чтобы обеспечить хорошую устойчивость крыши при неравномерной нагрузке, важно также обеспечить хорошее соединение на коньке.

На самом деле, если вы вспомните аналогию с лестницей, с хорошим соединением наверху и двумя соединенными сторонами, вы только что представили себе обычную стремянку. Без верхнего соединения и поперечных связей, препятствующих расталкиванию двух сторон, стремянка была бы неустойчивой для несбалансированной нагрузки одного альпиниста.

Точно так же неравномерная снеговая нагрузка — будь то ветровой снос, неравномерное таяние под действием солнца или неравномерный снегопад из-за различной защиты (обычно от деревьев) — не обязательно с большей вероятностью вызовет обрушение кровли, но она создает стресс. крышу и ее соединения в местах, где нет уравновешенных нагрузок.

Расчетные снеговые нагрузки основаны на данных, опубликованных ASCE; оценки фактического веса снега колеблются от 1 до 1,5 фунтов на квадратный фут на дюйм глубины. Обратите внимание, что плотность снега увеличивается с увеличением глубины. При 6-дюймовом снегопаде дюйм снега имеет расчетную плотность 1,25 фунтов на квадратный фут на дюйм, а реальная плотность ближе к 1 фунту на квадратный фут на дюйм; в снегу глубиной 48 дюймов расчетная плотность составляет более 2,4 фунта на фут на дюйм, в то время как фактическая плотность, вероятно, составляет 1,5 фунта на фут на дюйм или более.

Тем не менее, если стропила, ендовы, коньки и вальмы имеют надлежащий размер для сбалансированного состояния снега, и если соединения между элементами, на коньках и на чердаке или потолке прочны, большинство жилых крыш должны выдерживать как сбалансированные, так и несбалансированные крыши. снеговые нагрузки.

Есть, конечно, и особые случаи — например, глубокие сносы больших плоских крыш; и скользящие нагрузки, когда снег, соскальзывая с более высокой крыши, затапливает более низкую — на это должен внимательно смотреть проектировщик конструкций. Строительные нормы и правила не пытаются учитывать все возможные сценарии снеговой нагрузки. Вместо этого они ссылаются на ASCE-7, спецификацию, опубликованную Американским обществом инженеров-строителей и Институтом строительной инженерии под названием «Минимальные расчетные нагрузки для зданий и других конструкций»; он включает формулы для расчета расчетных снеговых нагрузок для различных мест и конфигураций крыши.


Learn more