Параметр который учитывается при расчете снеговой нагрузки
Перейти к содержимому

Параметр который учитывается при расчете снеговой нагрузки

  • автор:

Как определить снеговую нагрузку

Как определить снеговую нагрузку

Для определения снеговой нагрузки по всей территории Украины мы будем использовать ДБН В.1.2-2:2006 «Навантаження і впливи». Скачать этот нормативный документ Вы можете по ссылке в конце этой статьи. Сразу нужно сказать, что определение снеговой нагрузки зависит от множества параметров проектируемого здания.

В данном материале будет дана подробная инструкция, как с помощью вышеупомянутого ДБН найти предельную снеговую нагрузку. Схема описана в ДБН, мы поможем в ней разобраться. Помните, что никакие сводные таблицы не смогут дать точных данных по снеговой нагрузке. Они подходят только для ориентировочного представления на стадии проектирования.

Определение снеговой нагрузки по формуле

В рабочем проекте поиск снеговой нагрузки выполняется с учетом срока эксплуатации здания, формы и параметров кровли. Для определения снеговой нагрузки используется формула, которая приведена в пункте 8.2 ДБН В.1.2-2:2006:

Формула: расчет снеговой нагрузки

γfm – коэффициент надежности по предельному значению снеговой нагрузки, который определяется в зависимости от заданного среднего периода повторения зимы. Приведенная таблица, в зависимости от прогнозируемого срока эксплуатации (а соответственно и повторения периодов зимы) определяет необходимый нам коэффициент.

Т, лет 1 5 10 20 40 50 60 80 100 150 200 300 500
γfm 0,24 0,55 0,69 0,83 0,96 1,00 1,04 1,10 1,14 1,22 1,26 1,34 1,44

В этом же нормативе ДБН В.1.2-2:2006 есть приложение «В», в котором указаны примерные сроки эксплуатации зданий и сооружений. Для отдельностоящих фундаментов, например, под лебедку возле железнодорожного полотна можно принять срок повторения – 50 лет и соответственно коэффициент γfm равным единице (табл. 8.1, п. 8.11 ДБН В.1.2-2:2006).

S0 – характеристическое значение снеговой нагрузки (в Па), которое определяется либо по приложению «Е», либо с помощью карты районирования территории Украины за характеристическим значением веса снегового покрова (Рис. 8.1 ДБН В.1.2-2:2006).

Карта районирования территории Украины за характеристическим значением веса снегового покрова

Что интересно, в таблице приложения «Е» данные приведены по наиболее большим городам Украины. Однако если взять некоторые из этих городов и определить значение S0 по карте, данные будут немного отличаться. Не стоит этого бояться. В карте наведены обобщенные линии районирования с укрупненными показателями, которые в Вашем расчете дадут небольшой запас.

Вообще в любом расчете не стоит «вылизывать» данные до идеальной точности. Старайтесь укрупнять и проводить проверку в чуть более худших условиях, чем того требует проект.

С – коэффициент, который определяется по формуле:

Формула: определение коэффициента С

μ – коэффициент перехода от веса снегового покрова на поверхность грунта до снеговой нагрузки на кровлю. Здесь Вам понадобиться приложение «Ж», в котором в зависимости от типа кровли выбирается разный коэффициент μ.

Для строительства дачных домов нужно запомнить самое важное. Для односкатной крыши коэффициент μ, при любом угле наклона равен 1.0. А вот для двухскатной крыши есть три варианта:

  • если угол наклона меньше 25° коэффициент μ=1.0;
  • если угол наклона от 25° до 60° коэффициент μ=0.7;
  • если угол наклона больше 60° коэффициент μ=0.0 (то есть снеговая нагрузка не учитывается).

Как определить угол наклона крыши мы рассказывали в этой статье.

Сe – коэффициент, который учитывает режим эксплуатации кровли. Этот коэффициент учитывает влияние особенностей режима эксплуатации и нагромождения снега на кровле, учитывая его принудительное очищение. Данные должны быть установлены в задании на проектировании. Если в задании этих данных нет, коэффициент принимается равным 1.0.

Calt – коэффициент географической высоты, который используется только для строений, находящихся в горной местности. Большого влияния этот коэффициент не имеет, поэтому его также принято принимать 1.0. Хотя в горной местности могут быть варианты, тогда его необходимо считать по формуле 8.5 в п. 8.10 ДБН В.1.2-2:2006

Пример расчета снеговой нагрузки для г. Бровары Киевской области

Пример 1, имеем срок эксплуатации 60 лет и угол наклона двухскатной кровли 30°

Формула: определение снеговой нагрузки. Пример 1

Пример 2. Имеем отдельностоящий фундамент под какое-то оборудование под открытым небом. Срок эксплуатации 50 лет. Угла наклона кровли соответственно нет. На него действует снеговая нагрузка. Определяем точно таким же способом.

Формула: определение снеговой нагрузки. Пример 2

Выводы и сводная таблица снеговой нагрузки для областей Украины

Как видно из примера мы имеем разное значение снеговой нагрузки, в зависимости от назначения строения. Это необходимо учитывать в проектировании. Если Вы сомневаетесь, лучше взять чуть-чуть больше снеговой нагрузки и проверить несущую способность конструкций, потом взять чуть-чуть меньше снеговой нагрузки и произвести аналогичную проверку. В рабочий вариант принять по худшему варианту. Метод постоянных проверок разных значений в проектировании хорош подачей наглядного материала как работают те или иные конструкции под разными нагрузками.

Ниже приведем таблицу сводных нагрузок по областям Украины. В таблице указано значение S0 для области. Это максимальное значение в этой области. Зачастую в других городах оно чуть-чуть меньше. Используется для ориентировочной оценки снегового давления. Однако, настоятельно рекомендуем не лениться и находить свое значение S0 по приложению «Е» ДБН В.1.2-2:2006.

Область Максимальная снеговая нагрузка, кг/м 2 Максимальная снеговая нагрузка, Па
АР Крым 100 1000
Винницкая 139 1390
Волынская 124 1240
Днепропетровская 139 1390
Донецкая 150 1500
Житомирская 146 1460
Закарпатская 149 1490
Запорожская 111 1110
Ивано-Франковская 153 1530
Киевская 160 1600
Кировоградская 132 1320
Луганская 147 1470
Львовская 150 1500
Николаевская 120 1200
Одесская 117 1170
Полтавская 160 1600
Ровенская 132 1320
Сумская 179 1790
Тернопольская 139 1390
Харьковская 160 1600
Херсонская 84 840
Хмельницкая 137 1370
Черкасская 156 1560
Черновицкая 132 1320
Черниговская 172 1720

Формула: перевод Па в кг/с

Скачать ДБН В.1.2-2:2006 «Навантаження і впливи. Норми проектування».

В дополнение к материалу небольшое видео, в котором показывается, как с помощью ДБН В.1.2-2:2006 найти снеговую нагрузку для г. Львов. Звук, конечно слабенький, но желающие разобраться смогут почерпнуть для себя много полезного.

© Стаття є власністю recenz.com.ua. Використання матеріалу дозволяється тільки зі встановленням активного зворотного посилання.

+4 #1 Анатолий 2019-06-21 11:16

К авторам статьи — как может быть большебольше коэффициент мю для скатной кровли при угле ската от 25 до 60°(1,25),чем для плоской кровли (мю=1).Со здравым смыслом,логикой и геометрией нужно дружить,а не просто перепечатывать текст.

-1 #2 Артем 2019-06-28 17:24
Quoting Анатолий:
Со здравым смыслом,логикой и геометрией нужно дружить,а не просто перепечатывать текст.

Больше хейта, больше негатива — это всем поможет разобраться в ошибках, которых я правда не вижу.

-1 #3 Ростислав 2019-11-28 22:13
Quoting Анатолий:

К авторам статьи — как может быть большебольше коэффициент мю для скатной кровли при угле ската от 25 до 60°(1,25),чем для плоской кровли (мю=1).Со здравым смыслом,логикой и геометрией нужно дружить,а не просто перепечатывать текст.

В нормативному документі є здоровий глузд: річ в тому, що при двоскатній покрівлі з ухилом від 25 до 60 градусів можливе збирання снігового покрову в 1.25 разів більше ніж просто на горизонтальну поверхню

Снеговая нагрузка СП 20.13330.2011

Коэффициент надежности по снеговой нагрузке γf следует принимать равным 1,4.

Рассчитать снеговые нагрузки можно используя различные программы или воспользоваться этим файлом:

СКАЧАТЬ ФАЙЛ НА ЯНДЕКС.ДИСК

Скачать файл с Яндекс. Диск

Согласно СП 20.13330.2016:

10.1 Нормативное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия следует определять по формуле

где сe — коэффициент, учитывающий снос снега с покрытий зданий под действием ветра или иных факторов, принимаемый в соответствии с 10.5-10.9;

ct — термический коэффициент, принимаемый в соответствии с 10.10;

η — коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие, принимаемый в соответствии с 10.4;
Sg — нормативное значение веса снегового покрова на 1 м 2 горизонтальной поверхности земли, принимаемое в соответствии с 10.2.
10.2 Нормативное значение веса снегового покрова Sg на 1 м 2 горизонтальной поверхности земли принимается в зависимости от снегового района для территории Российской Федерации по данным таблицы 10.1.

Снеговые районы (принимаются по карте 1 приложения Е) I II III IV V VI VII VIII
Sg, кПа 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0

Нормативное значение веса снегового покрова допускается уточнять в установленном порядке на основе данных Росгидромета для места строительства (см. 4.4). В этом случае значение Sg следует вычислять по формуле Sg=0,7 Sg,50, где Sg,50 — превышаемый в среднем один раз в 50 лет ежегодный максимум веса снегового покрова, определяемый по данным многолетних маршрутных снегосъемок о запасах воды в снеговом покрове.

Для пунктов, расположенных в горных и малоизученных районах, обозначенных на карте 1 приложения Е, в местах со сложным изменением рельефа и (или) высоты и в других подобных случаях, нормативное значение веса снегового покрова необходимо корректировать на основе данных Росгидромета или определять по формуле, приведенной в примечании к карте 1 приложения Е, с учетом высотного коэффициента, принимаемого по таблице Е.1.
10.3 В расчетах необходимо рассматривать схемы равномерно распределенных и неравномерно распределенных снеговых нагрузок на покрытия в их наиболее неблагоприятных расчетных сочетаниях.
10.4 Схемы распределения снеговой нагрузки и значения коэффициента η для покрытий следует принимать в соответствии с приложением Б.

Для зданий и сооружений, имеющих габаритные размеры покрытия, превышающие 100 м в обоих направлениях, за исключением плоских покрытий однопролетных и многопролетных зданий (см. схемы Б.1 и Б.5 приложения Б), а также во всех случаях, не предусмотренных приложением Б (при иных формах покрытий, при необходимости учета различных направлений переноса снега по покрытию, близко расположенных зданий и сооружений окружающей застройки и т.п. случаях), схемы распределения снеговой нагрузки по покрытиям и значения коэффициента η необходимо устанавливать в специальных рекомендациях, разработанных на основе результатов модельных испытаний в аэродинамических трубах, или с учетом данных, опубликованных в технической литературе.

В тех случаях, когда более неблагоприятные условия работы элементов конструкций возникают при частичном загружении покрытия, следует рассматривать схемы со снеговой нагрузкой, действующей на половине или четверти его площади (для покрытий с фонарями — на участках шириной b).

1 В необходимых случаях снеговые нагрузки следует определять с учетом предусмотренного дальнейшего расширения здания.

2 В приложении Б следует учитывать нормативное значение снеговой нагрузки S0=Sg.

3 При расчетах конструкций допускается применение упрощенных схем снеговых нагрузок, эквивалентных по воздействию схемам нагрузок, приведенным в приложении Б.

4 При расчете прогонов покрытий следует учесть локальную неравномерность снегоотложений введением дополнительного коэффициента η =1,1 к нормативным значениям снеговой равномерно распределенной нагрузки.

10.5 Коэффициент сe, учитывающий снос снега с покрытий зданий под действием ветра или иных факторов, устанавливается в зависимости от типа местности (см. 11.1.6), формы покрытия и степени его защищенности от прямого воздействия ветра согласно 10.6-10.9.

10.6 Для покрытий зданий, защищенных от прямого воздействия ветра, в том числе: соседними более высокими зданиями, удаленными менее чем на 10h1, где h1 — разность высот соседнего и проектируемого зданий; сплошными элементами конструкций, возвышающимися над покрытием с двух и более сторон; более высоким лесным массивом; для покрытий, расположенных ниже окружающей местности, проектируемых на местности типа С (см. 11.1.6), а также во всех случаях, не предусмотренных в 10.7 и 10.8, следует принимать ce=1,0.
10.7 Для пологих (с уклонами до 12% или с f/l ≤ 0,05) покрытий однопролетных и многопролетных зданий, проектируемых на местности типов А или В и имеющих характерный размер в плане lc не более 100 м (см. схемы Б.1, Б.2, Б.5 и Б.6 приложения Б), следует установить коэффициент сноса снега, принимаемый по формуле (10.2), но не менее 0,5:

, (10.2)

где k — принимается по таблице 11.2 для типов местности А или В (см. 11.1.6);

— характерный размер покрытия, принимаемый не более 100 м;

b — наименьший размер покрытия в плане;

l — наибольший размер покрытия в плане.

Для покрытий с уклонами от 12 до 20% однопролетных и многопролетных зданий без фонарей, проектируемых на местности типов А или В (см. схемы Б.1 и Б.5 приложения Б) сe=0,85.

10.8 Для купольных сферических и конических покрытий зданий на круглом плане, регламентируемых схемами Б.13, Б.14 приложения Б, при задании равномерно распределенной снеговой нагрузки значения коэффициента сe следует устанавливать в зависимости от диаметра d основания купола:
сe =0,85 при d 60 м;

10.9 Снижение снеговой нагрузки, предусматриваемое 10.7, 10.8, не распространяется:
а) на покрытия зданий в районах со среднемесячной температурой воздуха в январе выше минус 5°C (см. таблицу 5.1 СП 131.13330);
б) на участки покрытий длиной b, b1 и b2, у перепадов высот зданий и парапетов (см. схемы Б.8-Б.11 приложения Б).
10.10 Термический коэффициент ct следует применять для учета снижения снеговых нагрузок на покрытия с высоким коэффициентом теплопередачи (>1 Вт/(м 2 °С) вследствие таяния, вызванного потерей тепла.

При определении снеговых нагрузок для неутепленных покрытий зданий с повышенными тепловыделениями, приводящими к таянию снега, при уклонах кровли свыше 3% и обеспечении надлежащего отвода талой воды следует вводить термический коэффициент ct=0,8. В остальных случаях ct =1,0.
Примечание — Значения коэффициента ct допускается устанавливать в специальных рекомендациях с учетом термоизоляционных свойств материалов и формы конструктивных элементов.

10.11 Для районов со средней температурой января минус 5°С и ниже (по таблице 5.1 СП 131.13330) пониженное нормативное значение снеговой нагрузки (см. 4.1) определяется умножением ее нормативного значения на коэффициент 0,5. При этом коэффициенты сe и сt принимаются равными единице.

Для районов со средней температурой января выше минус 5°C пониженное значение снеговой нагрузки не учитывается.

10.12 Коэффициент надежности по нагрузке γf для снеговой нагрузки следует принимать равным 1,4.

ВНИМАНИЕ! СП 20.13330.2011 — БОЛЬШЕ НЕ ДЕЙСТВУЕТ!

ТЕПЕРЬ ИСПОЛЬЗУЕМ СП 20.13330.2016!

Расчет снеговых нагрузок

Снеговые нагрузки принимаются в соответствии с СП 20.13330.2011.

Коэффициент надежности по снеговой нагрузке γf следует принимать равным 1,4.

Рассчитать снеговые нагрузки можно используя различные программы или воспользоваться этим файлом:

СКАЧАТЬ ФАЙЛ НА ЯНДЕКС.ДИСК

Скачать файл с Яндекс. Диск

СКАЧАТЬ ФАЙЛ НА GOOGLE.ДИСК

Скачать файл с Google.Диск.

Для определения снеговых нагрузок потребуются следующие исходные данные:

1. Снеговой район строительства.

Снеговые районы принимаются по карте 1 (приложения Ж) . Зная снеговой район, определяем вес снегового покрова Sg, кПа. Принимается в зависимости от снегового района по таблице 10.1

Снеговые районы (принимаются по карте 1 приложения Ж) I II III IV V VI VII VIII
Sg , кПа — вес снегового покрова на 1 м 2 горизонтальной поверхности земли, принимаемый в зависимости от снегового района 0,8 1,2 1,8 2,4 3,2 4,0 4,8 5,6

2. Тип местности.

Определяем тип местности. Он бывает трех типов:

А — открытые побережья морей, озер и водохранилищ, сельские местности, в том числе с постройками высотой менее 10 м, пустыни, степи, лесостепи, тундра;
В — городские территории, лесные массивы и другие местности, равномерно покрытые препятствиями высотой более 10 м;
С — городские районы с плотной застройкой зданиями высотой более 25 м.

Эти данные необходимы для расчета коэффициента Сe, который учитывает снос снега.

3. Тип схемы.

Тип схемы выбираем в соответствии с приложением Г (СП 20.13330.2011). Существуют следующие типы схем:

Г.1 Здания с односкатными и двускатными покрытиями;

Г.2 Здания со сводчатыми и близкими к ним по очертанию покрытиями;

Г.3 Здания с продольными фонарями;

Г.4 Шедовые покрытия;

Г.5 Двух- и многопролетные здания с двускатными покрытиями;

Г.6 Двух- и многопролетные здания со сводчатыми и близкими к ним по очертанию покрытиями;

Г.7 Двух- и многопролетные здания с двускатными и сводчатыми покрытиями с продольным фонарем;

Г.8 Здания с перепадом высоты;

Г.9 Здания с двумя перепадами высоты;

Г.10 Покрытие с парапетами;

Г.11 Участки покрытий, примыкающие к возвышающимся над кровлей вентиляционным шахтам и другим надстройкам;

Г.12 Висячие покрытия цилиндрической формы;

Г.13 Здания с купольными круговыми и близкими к ним по очертанию покрытиями;

Г.14 Здания с коническими круговыми покрытиями.

4. Средняя скорость ветра.

Средняя скорость ветра V за три наиболее холодных месяца принимается по карте 2 обязательного приложения Ж. Этот параметр необходим для выбора метода расчета коэффициента Сe, который учитывает снос снега.

5. Ширина покрытия

Ширина покрытия b принимается по схеме крыши, но не более 100 м. Этот параметр необходим для выбора метода расчета коэффициента Сe, который учитывает снос снега.

6. Высота крыши над землей.

Высота крыши над землей Ze. Этот параметр необходим для выбора метода расчета коэффициента Сe, который учитывает снос снега.

7. Уклон кровли.

Уклон кровли определяется по чертежам.

8. Наличие фонарей на крыше.

Определяет тип схемы и влияет на выбор методики расчета коэффициента Сe.

9. Средняя температура января.

Средняя температура января определяется по карте 5 прил. Ж . Параметр влияет на снижение снеговой нагрузки по пункту 10.9.

10. Уточнения.

  1. Является ли покрытие здания, защищенным от прямого воздействия ветра соседними более высокими зданиями, удаленными менее чем на 10h1, где h1 — разность высот соседнего и проектируемого зданий (Отвечать да/нет)
  2. Рассматривается ли в данном случае участок покрытий длиной b, b1 и b2, у перепадов высот зданий и парапетов (см. схемы Г.8 — Г.11 приложения Г).
  3. Проектируется здание с неутепленным покрытием с повышенными тепловыделениями при уклонах кровли свыше 3 % и обеспечении надлежащего отвода талой воды.

Формулы расчета.

Нормативное значение снеговой нагрузки: S0=0,7cв ct μ Sg,

cв — коэффициент, учитывающий снос снега с покрытий зданий под действием ветра.

Для пологих (с уклонами до 12% или с f/l <=0,05) покрытий однопролетных и многопролетных зданий без фонарей, проектируемых в районах со средней скоростью ветра за три наиболее холодных месяца V=>2 м/с (см. схемы Г.1, Г.2, Г.5 и Г.6 приложения Г), следует установить коэффициент сноса снега Для покрытий с уклонами от 12 до 20% однопролетных и многопролетных зданий без фонарей, проектируемых в районах с V=> 4 м/с (см. схемы Г.1 и Г.5 приложения Г) следует установить коэффициент сноса Для покрытий высотных зданий высотой свыше 75 м с уклонами до 20% (см. схемы Г.1, Г.2, Г.5 и Г.6 приложения Г) допускается принимать В остальных случаях
V — средняя скорость ветра за три наиболее холодных месяца принимается по карте 2 св=0,85 св=0,7 св=1
Снижение снеговой нагрузки, предусматриваемое, не распространяется:а) на покрытия зданий в районах со среднемесячной температурой воздуха в январе выше минус 5 °С (см. карту 5 приложения Ж);б) на покрытия зданий, защищенных от прямого воздействия ветра соседними более высокими зданиями, удаленными менее чем на 10 h1 , где h1 — разность высот соседнего и проектируемого зданий;в) на участки покрытий длиной b , b1 и b2 у перепадов высот зданий и парапетов (см. схемы Г.8-Г.11 приложения Г).
Высота zв , м Коэффициент k для типов местности
А — открытые побережья морей, озер и водохранилищ, сельские местности, в том числе с постройками высотой менее 10 м, пустыни, степи, лесостепи, тундра В — городские территории, лесные массивы и другие местности, равномерно покрытые препятствиями высотой более 10 м С — городские районы с плотной застройкой зданиями высотой более 25 м
0,75 0,5 0,4
10 1,0 0,65 0,4
20 1,25 0,85 0,55
40 1,5 1,1 0,8
60 1,7 1,3 1,0
80 1,85 1,45 1,15
100 2,0 1,6 1,25
150 2,25 1,9 1,55
200 2,45 2,1 1,8
250 2,65 2,3 2,0
300 2,75 2,5 2,2
350 2,75 2,75 2,35
>= 480 2,75 2,75 2,75

сt — термический коэффициент принимается 0,8 для неутепленных покрытий зданий с повышенными тепловыделениями, во всех остальных случаях принимается равным 1.

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

Коэффициент надежности по снеговой нагрузке γf следует принимать равным 1,4.

Как рассчитать снеговую нагрузку на кровлю?

Россия – снежная страна, и на основной части ее площади снег не тает в течение нескольких месяцев. В том числе и на крышах. Как предусмотреть снеговую нагрузку в расчетах и спроектировать надежную кровлю – расскажем в этой статье.

Нормативная и расчетная нагрузка

Исходя из истории метеонаблюдений, можно составить представление о том, какое количество снега в среднем выпадает в том или ином регионе. Узнать расчетный вес снегового покрова, накапливающегося на 1 кв. м горизонтальной поверхности земли в конкретной местности можно, обратившись к СП «Нагрузки и воздействия». В этом нормативном документе прописано разделение территории России на 8 снеговых районов, в которых выпадает от 80 до 560 кг снега на кв.м. Однако количество снега на кровле будет отличаться от этих значений – за счет ее уклона.

Снеговые районы Российской Федерации I II III IV V VI VII VIII
Sg, нормативный вес снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли, кПа (кг/м²) 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0

Чтобы получить величину нормативной снеговой нагрузки на кровлю нужно умножить цифру, относящуюся к региону строительства, на поправочный коэффициент, учитывающий угол наклона кровли.

S = Sg ⋅ m, где:

Sg — величина, взятая из таблицы;
m – коэффициент перехода от веса снегового покрова на уровне земли к снеговой нагрузке на покрытие.

При наклоне ската кровли:

  • меньше 30 градусов, m = 1; на кровле накапливается то же количество снега, что и на земле.
  • более 60 градусов, m = 0; снега на кровле практически нет.

Нормативная снеговая нагрузка – это среднее количество снега, которое будет лежать на кровле имеющей конкретный уклон и расположенной в конкретном месте.

Однако ориентироваться на среднее значение при расчетах нельзя. Во-первых, климат меняется, и все чаще количество выпадающего снега превышает средние значения. Во-вторых, на самой кровле снег тоже может лежать неравномерно, образуя зоны локальной перегрузки, так называемые «снеговые карманы». На распределение снега по кровле также влияет скорость и сила ветра, этот фактор тоже необходимо учитывать.

Сход снега с крыши

Сход снега с крыши

Поэтому для определения расчетной снеговой нагрузки нормативное значение умножают на коэффициент надежности. Обычно он равен 1,4. Это значит, что расчетные величины на 40% выше нормативных. Однако этого может не хватить для того, чтобы скомпенсировать экстремальные локальные перегрузки (например, снеговые мешки). Такие зоны распределения снега учитываются коэффициентом m по отдельным формулам из Приложения СП в зависимости от геометрических форм крыши, нагрузка от них рассчитывается отдельно!

Как снег распределяется на скате?

Свежевыпавший снег равномерно распределяется по поверхности крыши, однако со временем под действием силы тяжести он начинает перемещаться вниз. Многочисленные циклы таяния и замерзания приводят к скапливанию больших масс снега в районе карнизных свесов. Именно поэтому кабельный обогрев кровли предусматривают по периметру крыши – он позволяет растопить снег в самых опасных и нагруженных зонах.

Кабельный обогрев черепицы

Кабельный обогрев черепицы

На скатах тоже есть отдельные узлы и участки, где снеговая нагрузка значительно превышает среднюю величину. Например, зоны за дымоходными трубами, ендовы, слуховые и мансардные окна.

В этих опасных зонах укладывают сдвоенные стропила, чей запас прочности намного выше, чем у обычных одинарных стропил.

Снег снегу рознь!

Удивительно, но вес снежного покрова одной и той же высоты может различаться в 5-7, а то и 10 раз, в зависимости от «возраста» снега, влажности воздуха, даты, количества прошедших оттепелей и других факторов. Поэтому оценить массу скопившегося на крыше снега «на глаз» практически невозможно!

Как ветер влияет на распределение снега на крыше?

Ветер легко переносит снежинки с места на место, и это тоже необходимо учитывать. В зависимости от того, как расположено здание относительно направления господствующих ветров, сколько скатов имеет крыша и под каким углом к горизонту они расположены, влияние ветра будет уменьшаться или увеличиваться. Например, если конек двускатной крыши расположен перпендикулярно направлению ветра, то поток воздуха будет переносить снег с наветренного ската на подветренный. В предельном случае на подветренном скате может скопиться почти в два раза больше снега!

Снегозадержатели - обязательный элемент безопасной кровли

Снегозадержатели — обязательный элемент безопасной кровли

Для двускатных крыш с углом наклона 15-40 градусов, коэффициент накопления снега будет равен 0,75 с наветренной стороны, и 1,25 с подветренной. На него нужно умножить значение удельного веса снега в выбранном регионе, взятое из таблицы 1, а также умножить на коэффициент m и коэффициент надежности 1,4.

Численное значение снежной нагрузки обычно очень изумляет далекого от строительства человека. И автоматически снимает страх перед укладкой тяжелых кровельных покрытий, таких как керамическая или минеральная черепица, ведь в общей структуре нагрузок вес кровельного материала занимает не такую уж большую долю. Если грамотно рассчитанные стропила легко выдерживают давление двух-трех центнеров снега, то какая разница, сколько весит квадратный метр кровли – 5 килограммов или 45?

Расчет снеговой нагрузки по СП 20.13330.2016

Прежде всего необходимо определить что такое нормативная снеговая нагрузка и что такое расчетная снеговая нагрузка.

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, при расчетах по раскрытию трещин в ж.б. балках (когда не применяется требование по водонепроницаемости).

Расчетная нагрузка — это произведение нормативной нагрузки на коэффициент надежности по нагрузке. Данный коэффициент учитывает возможное отклонение нормативной нагрузки в сторону увеличения при неблагоприятном стечении обстоятельств. Для снеговой нагрузки коэффициент надежности по нагрузке равен 1,4 ( п.10.12 СП 20.13330.2016) 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.

Определение расчетной нагрузки

Расчетная снеговая нагрузка определяется по формуле 10.1 СП 20.13330.2016:

f3011

Вес снегового покрова Sg

Sg в формуле — это нормативное значение веса снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли, принимаемое в соответствии по данным таблицы 10.1 СП 20.13330.2016 в зависимости от района строительства

Снеговые районы (принимаются по карте 1 Приложения Е) I II III IV V VI VII VIII
Sg, кПа 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0

Снеговой район определяем по карте 1 приложения Е (карта с нового СП отличается от предыдущего, будьте внимательны при назначении снегового района).

Карту в высоком разрешении можно скачать на сайте Минстроя.

Также есть интерактивная карта, которую можно посмотреть по Этой ссылке.

Снеговая нагрузка на Сахалине определяется по карте 1а СП 20.13330.2016

По Сахалину в СП занижены снеговые нагрузки для некоторых районов. В частности там есть районы, снеговая нагрузка в которых достигает 1000 кг/м². Чтобы узнать вес снегового покрова на о. Сахалин нужно заглянуть в «Рекомендации по расчету снеговых нагрузок на сооружения в Сахалинской области» .

В следующей таблице приведены рекомендуемые нагрузки снега для о. Сахалин

snowinsahalin

Как видим некоторые снеговые нагрузки отличаются от СП, сравнивайте и берите наибольшее.

Вот пара фотографий с острова Сахалин, для тех кто не верит что могут быть такие снеговые нагрузки

snow010

snow020

Кроме того данные по снеговой нагрузке вы можете найти в ТСН (Территориальные строительные нормы).

Бывает, что в территориальных нормах требования по снеговой нагрузке меньше чем в СП, но хочу отметить один важный момент: ТСН носит рекомендательный характер, СП обязательный, т.е. если в ТСН снеговая нагрузка ниже чем в СП, то нужно пользоваться данным по СП. Например есть ТСН по нагрузкам для Краснодарского края (ТСН 20-302-2002), в нём приведена карта районирования веса снегового покрова. Часть территории Краснодарского края отмечена как 1-ый снеговой район, тогда как в СНиП это 2-ой снеговой район (т.е. нагрузка по СП выше). Если вы строите коттедж или другой объект, не подлежащий экспертизе, то по согласованию с заказчиком вы можете снизить снеговые нагрузку в этих районах до 1-го. Но если объект подлежит экспертизе, то снеговая нагрузка должна приниматься по СП если в ТСН она не будет выше.

Снеговая нагрузка для Крыма

Естественно не могли упустить и Крым, теперь Карта снеговых районов есть и для Крыма. Для определения снегового района для республики Крым смотрите карту 1б СП 20.13330.2016

Коэффициент μ

μ — это коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие, рассчитываемый согласно приложению Б СП 20.13330.2016. Этот коэффициент отражает форму кровли. Промежуточные значения коэффициента μ определяются линейной интерполяцией.

Для плоской кровли этот коэффициент равен единице. В местах выступов (зенитные фонари, парапеты, примыкание к стене) образуются снеговые мешки, что и отражается в коэффициенте μ, но это тема для отдельной статьи.

Для двухскатной кровли коэффициент μ зависит от уровня уклона:

1) при угле наклона до 30° коэффициент μ равен единице (согласно СНиП 2.01.07-85* до 25°, согласно СП 20.13330.2011 до 30°, лучше принимать до 30° μ=1 т.к. это будет в запас);

2)при угле наклона кровли от 20° до 30° коэффициент μ равен для одной стороны ската 0,75, для другой 1,25;

sneg031

3) при угле наклона кровли от 10° до 30° и наличии аэрационных устройств по коньку покрытия коэффициент μ принимается по следующей схеме:

sneg040

4) при угле наклона кровли в промежутке от 10° до 30° считаются по нескольким вариантам, которые приведены выше, в том числе и с μ=1 и принимается наихудший вариант;

5) при угле выше 60° коэффициент μ принимается равным нулю, т.е. снеговая нагрузка не действует на кровлю со слишком большим углом наклона;

6) промежуточные значения следует определять методом линейной интерполяции, т.е. для угла 45° коэффициент μ будет равен 0,5 (30°=1, 60°=0).

Особенно стоит обратить внимание на коэффициент μ при расчете снеговой нагрузки на ступенчатой кровле. Возле стены образуется снеговой мешок, а с верхнего ската снег сбрасывается на нижнюю и здесь μ может быть равен даже 6.

Также для прогонов необходимо ещё дополнительно увеличивать нагрузку на 10% (п.10.4 СП 20.13330.2016), не забываем про это.

Я не буду расписывать здесь остальные варианты, посмотрите их в приложении Б СП 22.13330.2016, а некоторые особенно актуальные мы рассмотрим позже.

Коэффициент Ce

Это коэффициент учитывающий снос снега с покрытий зданий под давлением ветра (Ce), принимаемый согласно п.10.5-10.9 СП 20.13330.2016.

Для покрытий, защищённых от прямого воздействия ветра, в том числе более высокими зданиями, а также для городской застройки Се=1,0 (п.10.6 СП 20.13330.2016).

Коэффициент Ce учитывающий снос снега с покрытий зданий под давлением ветра для райнов типа А и Б учитывается для плоских (с уклонами до 12% или 6°) кровель однопролетных или многопролетных зданий без зенитных фонарей или других выступающих частей кровли, если здание строится в районах со средней скоростью ветра за три наиболее холодных месяца более чем 2 м/с по формуле 10.2 СП 20.13330.2016

k — коэффициент учитывающий изменение ветрового давления по высоте, принимаемый по таблице 11.2 СП 20.13330.2016 для типов местности А или Б;

lc=(2b-b²/l) — характерный размер покрытия, принимаемый не более 100 м;

b — наименьший размер покрытия;

l — наибольший размер покрытия.

Коэффициент k определяется по таблице 11.2 СП 20.13330.2016 в зависимости от типа местности:

А — открытые побережья морей, озер и водохранилищ, пустыни, степи, лесостепи, тундра;

B — городские территории, лесные массивы и другие местности, равномерно покрытые препятствиями высотой более 10 м;

C — городские районы с застройкой зданиями высотой более 25м (для городских райнов Се=1,0).

Сооружение считается расположенным в местности данного типа, если эта местность сохраняется с наветренной стороны на расстоянии 30h (h — высота здания) — при высоте здания до 60 м и 2 км — при большей высоте.

Высота ze, м Коэффициент k для типов местности
A B C
≤ 5 0,75 0,5 0,4
10 1,0 0,65 0,4
20 1,25 0,85 0,55
40 1,5 1,1 0,8
60 1,7 1,3 1,0
80 1,85 1,45 1,15
100 2,0 1,6 1,25
150 2,25 1,9 1,55
200 2,45 2,1 1,8
250 2,65 2,3 2,0
300 2,75 2,5 2,2

z в данной таблице это высота здания до уровня рассматриваемой кровли.

Для покрытий с уклонами от 12 до 20% (от 6° до 11°) однопролетных и многопролетных зданий без фонарей, проектируемых на местности типа А и Б, Ce=0.85 (п.10.7 СП 20.13330.2016).

Снижение нагрузки, учитывающее снос снега, не предусматривается (п.10.9 СП 20.13330.2016):

1) на покрытия зданий в районах со среднемесячной температурой воздуха в январе выше минус 5°С (см.таблицу 5.1 СП 131.13330);

2) на участки покрытий, примыкающих к препятствиям (стенам, парапетам и др.) которые мешают сносу снега (см. схемы Б8-Б11 приложения Б СП 20.13330.2016);

3) как было уже сказано для городской застройки Се=1,0.

Думаю нужно также учесть и застройку территории в будущем т.к. если рядом с вашим зданием построят более высокое, то снос снега уменьшится. Я рекомендую использовать коэффициент Ce равным единице, т.к. не факт, что со временем здание не закроет более высокое.

Коэффициент Ct

Для неутепленных покрытий цехов с повышенными тепловыделениями при уклонах выше 3% коэффициент Ct=0.8.

Но я рекомендую всегда брать его равным единице т.к. производство может остановиться на переоборудование или просто временно остановить производство (например на каникулы) и в этом случае снег таять не будет.

Литература

Новый СП 20.13330.2016 можно найти по ссылке СП 20.13330.2016 Нагрузки и воздействия

Интерактивная карта, которую можно посмотреть по Этой ссылке.

Статья про снеговые нагрузки на о. Сахалин ( в формате pdf )

This article has 6 Comments

Андрей Джоевич Блэк :

Спасибо за статью. 2 замечания
S в формуле 10.1 это не расчётная нагрузка
Пункты 10.? СП носят необязательный характер в соотв.
Перечень национальных стандартов и сводов правил (частей таких стандартов и сводов правил), в результате применения которых на обязательной основе обеспечивается соблюдение требований Федерального закона «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений»,
поскольку туда они не попали

Наталья :

Формула коэффициента сноса снега с покрытий зданий написана не правильно в СП 20.13330.2016 первая цифра 1.4, а у вас 1.2 из СП за 2011 год.

Сергей :
Это учтено в Изменениях №3 к СП, но они вступают в силу с 01.07.2021г.

Все верно но эти деятели же не написали что S нулевое это расчетная нагрузка а вы пишете расчетная. Читаю СП так и не понял как найти РАСЧЕТНУЮ снеговую нагрузку!

Сергей Гергиевич :

в сп 20 2016 даны значения нормативной нагрузки на поверхность земли, по формуле вычисляется нормативное значение на проекцию кровли. полученный результат умножается на еоэффициент надежности по нагрузке — для сена он 1.4

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *