Расчет ветровой нагрузки онлайн: Программы и формулы для расчета ветровой нагрузки

Содержание

Программы и формулы для расчета ветровой нагрузки


Программы для расчета ветровой нагрузки

Формулы для расчета ветровой нагрузки

Источник: СНиП 2.01.07-85 (с изм. 1 1993)

Давление ветровой нагрузки определяется по формуле: 

W= W0kc

где Wo- нормативное значение давления (см. таб.1)

k — коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте, определяется по таб.2 в зависимости от типа местности. Принимаются следующие типы местности:

  • А — открытые побережья морей, озёр и водохранилищ, пустыни, лесостепи, тундра;
  • В — городские территории, лесные массивы и другие местности, равномерно покрытые препятствиями высотой не более 10 м;
  • С — городские районы с застройкой зданниями высотой более 25 м.

с — аэродинамический коэффициент.

W= 0,61V02

где V-численно равно скорости ветра, м/с, на уровне 10 м над поверхностью земли для местности типа А, соответствующей 10-минутному интервалу осреднения и превышаемой в среднем раз в 5 лет (если техническими условиями, утверждёнными в установленном порядке, не регламентированы другие периоды повторяемости скоростей ветра).

Таблица 1.



Ветровые районы СССР Ia 1 2 3 4 5 6 7
 Wo,кПа(кгс/м3)

0,17

(23)

0,23

(23)

0,30

(30)

0,38

(38)

0,48

(48)

0,60

(60)

0.73

(73)

0,85

(85)

 

Таблица 2.
















Высота z,м коэффициент k для типов местности
A B C
< 5 0,75 0,5 0,4
10 1 0,65 0,4
20 1,25 0,85 0,55
40 1,5 1,1 0,8
60 1,7 1,3 1
80 1,85 1,45 1,15
10 2 1,6 1,25
150 2,25 1,9 1,55
200 2,45 2,1 1,8
250 2,652 2,3 2
300 2,75 2,5 2,2
350 2,75 2,75 2,35
>480 2,75 2,75 2,75

 

Таблица 3.
















Высота z,м Коэффициент пульсаций давления ветра z для типов местности
A B C
£ 5 0,85 1,22 1,78
10 0,76 1,06 1,78
20 0,69 0,92 1,5
40 0,62 0,8 1,26
60 0,58 0,74 1,14
80 0,56 0,7 1,06
100 0,54 0,67 1
150 0,51 0,62 0,9
200 0,49 0,58 0,84
250 0,47 0,56 0,8
300 0,46 0,54 0,76
350 0,46 0,52 0,73
³ 480 0,46 0,5 0,68

Таблица 4. Определение аэродинамического коэффициента для разных типов сооружений

4.1. Сфера

 






b, град 0 15 3 45 60 75 90
с 1 0,8 0,4 -0,2 -0,8 -1,2 -1,25
               
b, град 105 120 135 150 175 180  
с -1 -0,6 -0,2 0,2 0,3 0,4  

 

4.2. Призматические сооружения



l 5 10 20 35 50 100 беск.
k 0,6 0,65 0,75 0,85 0,9 0,95 2

 

Пример расчета ветровой нагрузки:

Для трубы диаметром D=500 мм, высотой h=1000 мм, расположенной на высоте 10 м. Скорость ветра v0=8 м/с. Местность-город.

W = W0kc = (0,61*64)*0,65*0,75 = 19,032 (кПа)

 

 

Ветровая нагрузка. Расчет в Excel.

Опубликовано 15 Дек 2013
Рубрика: О жизни | 23 комментария

Смесь газов, названная воздухом и образующая атмосферу нашей планеты, постоянно движется с различной скоростью и в разных направлениях над  сушей и океанами Земли. Это явление мы называем ветром. Ветер создает комфортные условия среды обитания, но…

…ветровая нагрузка может создавать угрозу для жизни живых существ и угрозу разрушений для конструкций и сооружений.

Человеку комфортно, когда скорость ветра мала и не превышает 5 м/с. Сильный ветер – это ветер со скоростью более 12 м/с. Ветер со скоростью более 20 м/с – это шторм, а более 30 м/с – ураган.

Энергия ветра.

С точки зрения полезного использования ветровой энергии в энергетике на сегодняшний день оптимальными являются скорости ветра 8…18 м/с. При меньших скоростях ветроэнергетические установки малоэффективны, при больших возникает опасность разрушения конструкций установки.

Так как воздух имеет массу, и эта масса движется с некоторой скоростью относительно поверхности земли, то трудно даже представить, какой колоссальной кинетической энергией обладает окружающее нас воздушное пространство!!!

Чтобы составить представление о величине этой энергии, давайте вырежем из пространства его часть в виде цилиндра, мысленно расположив  некий обруч плоскостью перпендикулярно направлению вектора скорости ветра. Площадь сечения  обруча – S=1 м2 (диаметр d=1,13 м).

Если на вашем компьютере не установлена программа MS Excel, можно воспользоваться свободно распространяемой программой OOo Calc из пакета Open Office.

Правила форматирования ячеек листа Excel, применяемые в статьях этого блога, можно посмотреть на странице «О блоге».

Включаем Excel и на листе «Энергия ветра» и составляем простую расчетную программу, которая позволит быстро рассчитывать мощность ветроустановок при различных исходных условиях.

Исходные данные:

1. Скорость ветра vв в м/с записываем

в ячейку D3: =10,0

2. Время t в с заносим

в ячейку D5: =1

3. Площадь сечения потока воздуха S в м2 вписываем

в ячейку D6: =1,000

4. Плотность воздуха или удельный вес воздуха при нормальных условиях (атмосферном давлении 101325 Па = 760 мм рт.2/2 =647

T=m*vв2/2

9. Мощность N в КВт, которую мы смогли бы отобрать из этой струи воздуха при заданном КПД, вычисляем

в ячейке D13: =D11/D4*D7/1000 =0,226

N=(T/t)*КПД=(S*γ*vв3/2)*КПД

При реальных КПД ветроэнергетических установок около 0,3…0,4, при скорости ветра vв=10 м/с и диаметре лопастей ветряка d=1,13 м (площадь круга S=1 м2) можно получить мощность  порядка N=200…250 Вт. Этой мощности хватит чтобы за час вспахать полсотки земли! Представляете сколько вокруг нас энергии, которую мы никак не научимся эффективно отбирать и преобразовывать?! Сегодняшние ветроэнергетические установки мало-мальски начинают работать при скорости ветра vв>4 м/с, выходя на рабочий режим при скорости  vв=9…13 м/с. Однако уже при скорости ветра vв>17 м/с приходится больше заботиться о безопасности окружающих людей, животных, сооружений и сохранности установки, нежели о производстве энергии…

Итак, возможности использования ветра слегка затронули, переходим к проблемам, которые он создает.

Упрощенный расчет в Excel ветровой нагрузки.

Ветровая нагрузка, воздействуя на сооружение, пытается его опрокинуть, разорвать, сдвинуть в направлении действия потока воздуха.

Определим ветровое давление на плоскую стенку перпендикулярную направлению ветра, используя законы и формулы элементарной физики.

В файле Excel на листе «Упрощенный расчет» составляем небольшую расчетную программу, которая позволит рассчитывать ветровую нагрузку на плоскую стенку.

Исходные данные:

1. Скорость ветра vв в м/с записываем

в ячейку D3: =24,0

Скорость ветра необходимо принять для расчетов максимально возможную в данной местности с учетом даже кратковременных порывов, например, для города Омска это 24 м/с.2*D5/2/D6 =38,0

Q=vв2*γ/(2*g)

6. Максимальную для данной местности ветровую нагрузку на плоскую поверхность W в кг/м2 рассчитываем

в ячейке D10: =D9*D7 =60,7

W=Q*k

Расчет в Excel ветровой нагрузки по СП 20.13330.2011.

В главе №11 СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия» /Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85* от 20.05.2011/ для профессионалов-строителей расписана методика определения ветровой нагрузки. Кроме нормального (перпендикулярного к поверхностям) давления она учитывает силу трения воздуха о неровности поверхностей, пульсации воздушного потока, аэродинамические колебания (флаттер, дивергенцию, галопирование), предусматривает проверку на отсутствие вихревого резонанса. Мы не будем далеко забираться в эти дебри и ограничимся укрупненным расчетом. Если вам необходим полный профессиональный расчет по действующим нормативам, то открывайте СП 20.13330.2011 – и считайте, разобраться в алгоритме не сложно. Дело в том, что расчеты для разных объектов весьма индивидуальны! Могу порекомендовать адрес в Интернете, где расположены ссылки на три бесплатные неплохие программы определения ветровых нагрузок: http://fordewind.org/wiki/doku.php?id=опр_ветра.

Перед началом работы необходимо найти и скачать из Интернета СП 20.13330.2011, включая все приложения.

Часть материалов из СП 20.13330.2011 находятся в файле, который подписчики сайта могут скачать по ссылке, размещенной в самом конце этой статьи.

В примечаниях к ячейкам столбца C с исходными данными поместим некоторые важные данные и ссылки на пункты СП 20.13330.2011!!!

В файле Excel на листе «Расчет по СП 20.13330.2011» начинаем составлять программу, которая позволит определять расчетную ветровую нагрузку по второму алгоритму.

Исходные данные:

1. Вписываем коэффициент надежности по нагрузке γf

в ячейку D3: =1,4

2. Определяем тип местности, воспользовавшись примечанием к ячейке C4. Например, наша местность относится к типу B. Выбираем соответствующую строку с записью B в поле с выпадающим списком, расположенном поверх

ячейки D4: =ИНДЕКС(I5:I7;I2) =B

3. Открываем Приложение Ж в СП 20.13330.2011 и по карте «Районирование территории Российской Федерации по давлению ветра» определяем для интересующей нас местности номер ветрового района (карта есть в файле для скачивания). Например, для Санкт-Петербурга и Омска – это II ветровой район. Выбираем соответствующую строку с записью II в поле с выпадающим списком, расположенном поверх

ячейки D5: =ИНДЕКС(G5:G12;G2) =II

О том, как работает функция ИНДЕКС совместно с полем со списком можно прочитать здесь.

4. Задаем эквивалентную высоту объекта над землей ze в м, пользуясь п.11.1.5 СП 20.13330.2011

в ячейке D6: =5

5. Аэродинамический коэффициент c выбираем по приложению Д.1 СП 20.13330.2011, например, для плоской стенки и записываем

в ячейку D7: =1,3

cmax < 2,2  — с наветренной стороны

cmin > -3,4 — с подветренной стороны

Определение двух следующих коэффициентов, влияющих на значение пульсационной составляющей ветровой нагрузки, является очень непростой задачей, требующей расчета частот собственных колебаний объекта! Расчет этот для разных сооружений ведется по различным и очень непростым алгоритмам!!! Я укажу далее лишь примерные возможные диапазоны значений этих коэффициентов. Желающие разобраться досконально с частотами колебаний должны обратиться к другим источникам.

6.(-α)

15. Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки wm в кг/м2 рассчитываем

в ячейке D19: =D11*D17*D7 =19,2

wm= w0* k (ze)*c

16. Нормативное значение пульсационной составляющей ветровой нагрузки wp вкг/м2 определяем

в ячейке D20: =D19*D9*D18*D8 =23,9

wp= wm*ξ*ζ(ze)*ν

17. Нормативное значение ветровой нагрузки w вкг/м2 вычисляем

в ячейке D21: =D19+D20 =43,1

w = wm+wp

18. Расчетную ветровую нагрузку W вкг/м2 с учетом коэффициента надежности рассчитываем

в ячейке D22: =D21*D3 =60,3

W = w*γf

Итоги

В расчетах по упрощенной методике и по СП 20.13330.2011 мы получили очень близкие результаты. Хотя во  многом это скорее случайное совпадение, обе методики имеют право на жизнь и могут использоваться  каждая для решения своих задач. По упрощенному расчету можно быстро сделать оценку нагрузки и при выполнении детального проекта уточнить ветровую нагрузку расчетом  по СП 20.13330.2011.

В заключении хочу сказать, что эта статья написана для того, чтобы читающий смог составить общее представление о том, что такое энергия ветра, понять созидательные и разрушительные аспекты темы. Расчет ветровой нагрузки достаточно сложная и многофакторная задача. Я не спроста разместил статью в рубрике «О жизни». Это не справочный материал для инженера-проектировщика! Пользуясь представленными материалами можно приблизительно рассчитать нагрузку на небольшой забор, легкую теплицу или маленькую доску объявлений. Ветровая нагрузка на более серьезные объекты должна быть рассчитана специалистом строго по главе №11 СП 20.13330.2011!

Прошу уважающих труд автора  скачать файл после подписки на анонсы статей.

Ссылка на скачивание файла: veter (xls 1,97MB).

Буду рад прочитать ваши комментарии, уважаемые читатели!!! Профессионалам – строителям в комментариях прошу учитывать, что статья написана для широкой аудитории.

Другие статьи автора блога

На главную

Статьи с близкой тематикой

Отзывы

как рассчитать допустимую снеговую и ветровую нагрузку, вес снега на квадратный метр

Кровля осуществляет постоянную защиту здания от всех погодных и климатических проявлений, исключая контакт всех материалов с атмосферной или дождевой водой и являясь граничным слоем, отсекающим воздействие морозного воздуха на чердачное помещение.

Таковы основные и наиболее важные функции кровли в представлении неподготовленного человека, они вполне верны, но не отражают полный список функциональных нагрузок и испытываемых напряжений.

При этом, реальность гораздо суровее, чем это выглядит на первый взгляд, и воздействие на кровлю не ограничивается определенным износом материала.

Оно передается практически всем несущим элементам постройки — в первую очередь, стенам здания, на которые непосредственно опирается вся крыша, а в конечном счете — фундаменту.

Пренебрегать всеми создающимися нагрузками нельзя, это приведет к скорому (иногда — внезапному) разрушению постройки.

Содержание статьи

Типы нагрузок на кровлю

Основными и наиболее опасными воздействиями на кровлю и на всю конструкцию в целом являются:

  • Снеговые нагрузки.
  • Ветровые нагрузки.

При этом, снеговые действуют в течение определенных зимних месяцев, отсутствуя в теплое время, тогда как ветер создает воздействие круглый год. Ветровые нагрузки, имея сезонные колебания силы и направления, в той или иной степени присутствуют постоянно и опасны периодически случающимися шквальными усилениями.

Кроме того, интенсивность этих нагрузок имеет разный характер:

  • Снег создает постоянное статическое давление, которое можно регулировать путем очистки крыши и удаления скоплений. Направление действующих усилий постоянно и никогда не меняется.
  • Ветер действует непостоянно, рывками, внезапно усиливаясь или утихая. Направление может изменяться, что заставляет все конструкции крыши иметь солидный запас прочности.

Внезапный сход с крыши больших масс снега может причинить ущерб имуществу или людям, оказавшимся в местах падения. Кроме того, периодически случаются кратковременные, но чрезвычайно разрушительные атмосферные явления — ураганные ветра, сильные снегопады, особенно опасные при наличии мокрого снега, который на порядок тяжелее обычного. Предсказать дату таких событий практически невозможно и в качестве защитных мер можно лишь увеличивать прочность и надежность кровли и стропильной системы.

Сбор нагрузок на кровлю

Зависимость нагрузок от угла наклона крыши

Угол наклона крыши определяет площадь и мощность контакта кровли с ветром и снегом. При этом, снеговая масса имеет вертикально направленный вектор силы, а ветровое давление, вне зависимости от направления — горизонтальный.

Поэтому, принимая угол наклона более крутым, можно снизить давление снежных масс, а иногда и полностью исключить возникновение скоплений снега, но, при этом, увеличивается «парусность» крыши, ветровые напряжения возрастают.

ВАЖНО!

Это обстоятельство вынуждает искать «золотую середину», то есть — оптимальный угол наклона кровли, максимально снижающий снеговое давление и, при этом, создающий как можно меньшее препятствие для ветра.

Очевидно, что для снижения ветровых нагрузок идеальной была бы плоская кровля, тогда как именно она не позволит скатываться массам снега и поспособствует образованию больших сугробов, при таянии способных промочить всю постройку. Выходом из ситуации является выбор такого угла наклона, при котором максимально удовлетворяются требования как по снеговой, так и по ветровой нагрузкам, а они в разных регионах имеют индивидуальные значения.

Зависимость нагрузки от угла крыши

Вес снега на квадратный метр крыши в зависимости от региона

      
            

Количество осадков — показатель, напрямую зависящий от географии региона. Более южные районы снега почти не видят, более северные имеют постоянное сезонное количество снеговых масс.

При этом, высокогорные районы, вне зависимости от географической широты, имеют высокие показатели по количеству выпадающего снега, что, в сочетании с частыми и сильными ветрами, создает массу проблем.

Строительные Нормы и Правила (СНиП), соблюдение положений которых является обязательным к выполнению, содержат специальные таблицы, отображающие нормативные показатели количества снега на единицу поверхности в разных регионах.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Следует учитывать обычное состояние снеговых масс в данном районе. Мокрый снег в несколько раз тяжелее сухого.

Эти данные являются основой расчетов снеговых нагрузок, поскольку они вполне достоверны, а также приводятся не в средних, а в предельных значениях, обеспечивающих должный запас прочности при строительстве крыши.

Тем не менее, следует учитывать устройство кровли, ее материал, а также — наличие дополнительных элементов, вызывающих скопления снега, поскольку они могут существенно превышать нормативные показатели.

Вес снега на квадратный метр крыши в зависимости от региона на схеме ниже.

Регион снеговой нагрузки

Расчет снеговой нагрузки на плоскую крышу

Расчет несущих конструкций выполняется по методу предельных состояний, то есть таких, когда испытываемые усилия вызывают необратимые деформации или разрушения. Поэтому прочность плоской кровли должна превышать величину снеговой нагрузки для данного региона.

Для элементов крыши существует два типа предельных состояний:

  • Конструкция разрушается.
  • Конструкция деформируется, выходит из строя без полного разрушения.

Расчеты ведутся по обоим состояниям, имея целью получить надежную конструкцию, гарантированно выдерживающую нагрузку без последствий, но и без излишних затрат строительных материалов и труда. Для плоских крыш значения снеговых нагрузок будут максимальными, т.е. поправочный коэффициент уклона равен 1.

Таким образом, согласно таблицам СНиП, общий вес снега на плоской кровле составит величину норматива, умноженную на площадь кровли. Значения могут достигать десятки тонн, поэтому зданий с плоскими крышами в нашей стране практически не строят, особенно в регионах с высокими нормами осадков в зимнее время.

Нагрузка на плоскую крышу

Расчет снеговой нагрузки на кровлю онлайн

ВАЖНО!

Как рассчитать снеговую нагрузку на крышу? Для этого воспользуйтесь нашим онлайн калькулятором.

Пример расчета снеговой нагрузки поможет наглядно продемонстрировать порядок действий, а также покажет возможную величину давления снега на конструкции дома.

Снеговая нагрузка на кровлю рассчитывается с помощью следующей формулы:


S = Sg * µ;

где S — давление снега на квадратный метр кровли.

Sg — нормативная величина снеговой нагрузки для данного региона.

µ — поправочный коэффициент, учитывающий изменение нагрузки на разных углах наклона кровли. От 0° до 25° значение µ принимается равным 1, от 25° до 60° — 0,7. При углах наклона кровли свыше 60° снеговая нагрузка не учитывается, хотя в реальности бывают скопления мокрого снега и на более крутых поверхностях.

Произведем подсчет нагрузки на кровлю площадью 50 кв.м, угол наклона — 28° (µ=0,7), регион — Московская область.

Тогда нормативная нагрузка составляет (по данным СНиП) 180 кг/кв.м.

Умножаем 180 на 0,7 — получаем реальную нагрузку 126 кг/кв.м.

Полное давление снега на кровлю составит: 126 умножаем на площадь кровли — 50 кв.м. Результат — 6300 кг. Таков расчетный вес снега на крыше.

Снеговое воздействие на кровлю

Ветровая нагрузка на кровлю

Расчет ветровой нагрузки производится подобным образом. За основу берется нормативное значение ветровой нагрузки, действующее в данном регионе, которое умножается на поправочный коэффициент высоты здания:


W= Wo * k;

W — ветровая нагрузка на квадратный метр площади.

Wo — нормативная величина по региону.

k — поправочный коэффициент, учитывающий высоту над поверхностью земли.

Роза ветров

Имеются три группы значений :

  • Для открытых участков земной поверхности.
  • Для лесных массивов или городской застройки с высотой препятствий от 10 м.
  • Для городских поселений или местностей со сложным рельефом с высотой препятствий от 25 м.

Все нормативные значения, как и поправочные коэффициенты содержатся в таблицах СНиП и должны учитываться при расчетах нагрузок.

ОСТОРОЖНО!

При проведении расчетов следует учитывать независимость снеговых и ветровых нагрузок друг от друга, а также — одновременность их воздействия. Общая нагрузка на кровлю — это сумма обоих значений.

В заключение необходимо подчеркнуть большую величину и неравномерность нагрузок, создаваемых снегом и ветрами. Значения, сопоставимые с собственным весом крыши, нельзя игнорировать, такие величины слишком серьезны. Невозможность регулировать или исключать их присутствие заставляет реагировать путем увеличения прочности и правильного выбора угла наклона.

Все расчеты должны опираться на СНиП, для уточнения или проверки результатов рекомендуется использовать онлайн-калькуляторы, которых много в сети. Лучшим способом станет применение нескольких калькуляторов с последующим сравнением полученных величин. Правильный расчет — основа долговременной и надежной службы кровли и всей постройки.

Полезное видео

Более подробно о кровельных нагрузках вы можете узнать из этого видео:

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Одноклассники

Расчет нагрузки на опору — программа-калькулятор онлайн


Данный конфигуратор предназначен для расчёта дополнительных механических нагрузок на опоры, возникающих при подвесе ВОК.
Расчёт выполняется по ПУЭ-7.

Класс напряжения линии:

Выберите класс напряжения линииА) 0,4-20 кВ и опоры связиБ) 35-110 кВ (и ВЛ в габаритах 35-110 кВ)

Выберите тип кабеля:

Выберите тип кабеляподвесной самонесущий с арамидными нитями (ДПТ)подвесной самонесущий со стеклонитями (ДПТс)легкий подвесной самонесущий с арамидными нитями (ДОТа)легкий подвесной самонесущий со стеклонитями (ДОТс)

Количество волокон:

Выберите кол-во волокон468121624323648647296128144

Выберите тип кабеля:


ДПТ — рекомендуется для линий 35 кВ и выше. ДОТс — рекомендуется для линий 0,4-10 кВ.

Выберите тип кабеляподвесной самонесущий с арамидными нитями (ДПТ)подвесной самонесущий со стеклонитями (ДПТс)легкий подвесной самонесущий с арамидными нитями (ДОТа)легкий подвесной самонесущий со стеклонитями (ДОТс)

Количество волокон:

Выберите кол-во волокон468121624323648647296128144

Максимально допустимая растягивающая нагрузка:

Выберите растягивающую нагрузку4кН6кН7кН8кН10кН12кН15кН20кН25кН30кН

Максимально допустимая растягивающая нагрузка:

Выберите растягивающую нагрузку4кН6кН7кН8кН10кН12кН15кН

Максимально допустимая растягивающая нагрузка:

Выберите растягивающую нагрузку4кН6кН7кН8кН

Максимально допустимая растягивающая нагрузка:

Выберите растягивающую нагрузку4кН6кН7кН8кН


Район по ветру:


Выберите район по ветру123456


Район по гололёду:


Выберите район по гололёду123456

Город:

Выберите городАбаканАнапаАрхангельскБарнаулБелгородБлаговещенскБрянскВеликий НовгородВладивостокВладикавказВладимирВолгоградВолжскийВологдаВоронежГрозныйЕкатеринбургИвановоИжевскИркутскЙошкар-ОлаКазаньКалининградКалугаКемеровоКировКостромаКраснодарКрасноярскКурганКурскЛипецкМагнитогорскМайкопМахачкалаМоскваМурманскНабережные ЧелныНальчикНижний НовгородНижний ТагилНовокузнецкНовороссийскНовосибирскОмскОрелОренбургПензаПермьПетрозаводскПетропавловск-КамчатскийПсковРостов-на-ДонуРязаньСамараСанкт-ПетербургСаранскСаратовСеверодвинскСмоленскСочиСтавропольСургутСыктывкарТамбовТверьТольяттиТомскТулаТюменьУлан-УдэУльяновскУфаХабаровскХанты-МансийскЧебоксарыЧелябинскЧереповецЧеркесскЧитаЭлистаЮжно-СахалинскЯрославль


Тип местности:


Выберите тип местностиА — открытаяВ — с препятствиями ниже опорС — с препятствиями выше опор


Коэффициент надежности по ответственности для ветровой нагрузки:


1,0 – для ВЛ до 220 кВ1,1 — для ВЛ 330 — 750 кВ и ВЛ, сооружаемых на двухцепных и многоцепных опорах независимо от напряжения


Коэффициент надежности по ответственности для гололедной нагрузки:


1,0 – для ВЛ до 220 кВ1,3 — для ВЛ 330 — 750 кВ и ВЛ, сооружаемых на двухцепных и многоцепных опорах независимо от напряжения



Другие конфигураторы:

Расчёт односкатной крыши — как пользоваться калькулятором

При кажущейся простоте конструкции односкатной крыши проводить её расчёт надо обязательно. Это в первую очередь относится к стропильной системе и обрешётке. А точнее, к размерам элементов двух строительных систем. Провести расчёт можно самостоятельно, используя специальные формулы. А можно использовать онлайн-калькулятор односкатной крыши. Разберёмся в обоих вариантах.

Самостоятельный расчёт

Есть пять основных факторов, которые влияют на несущую способность односкатной крыши:

  1. Угол наклона ската.
  2. Тип кровельного материала.
  3. Климат в регионе, где возводится дом.
  4. Размеры строения и крыши.
  5. Виды материалов для теплоизоляционного пирога.

Необходимо отметить, что два первых параметра между собой взаимосвязаны. Существуют определённые нормативы, которые обозначают – при каком угле наклона, какой кровельный материал может быть использован. К примеру:

  • шифер или штучная черепица – минимальный наклон ската 22°;
  • профнастил — 12°;
  • металлочерепица — 14°;
  • ондулин — 6°;
  • битумная черепица — 11°;
  • рулонные материалы в три слоя – 3–5°, в два — 15°.

То есть, производя расчёт односкатной крыши надо в первую очередь решить, какой у кровли будет покрытие. Исходя из этого, принимать решение относительно наклона ската.

Что касается климатических условий, то здесь за основу берутся две позиции: нагрузка снежная и ветровая. Оба значения относятся к временным нагрузкам, так как действуют не постоянно. Но учитывать их надо обязательно. Для этого применяют специальные формулы.

Снеговая нагрузка

Вот её формула:

S = Sg * µ, где Sg – это нормативная масса снежного покрова на 1 м² плоскости ската, µ — поправочный коэффициент, в основе которого лежит угол наклона односкатной крыши. Для наклона до 25°, коэффициент равен «1», выше этого значения – «0,7», выше 60° коэффициент не учитывается.

Ветровая нагрузка

Формула такая:

W = Wo * k, где Wo – норматив, действующий в определённом регионе, k – поправочный коэффициент, учитывающий высоту расположения крыши над землёй, тип местности, место застройки (открытые или закрытое).

Необходимо понимать, что обе нагрузки не учитывают частные ситуации. К примеру, резкий сильный порыв ветра, которые в районе застройки случаются крайне редко. Или выпавшая за одни сутки месячная норма снега. Поэтому рекомендуется в процессе расчёта стропил и остальных элементов односкатной крыши увеличить конечное значение на 15–20%.

Добавим, что нормативные значения снеговой и ветровой нагрузки можно найти в свободном доступе в интернете. Они могут быть графическими или табличными.

Нагрузка от кровельного материала

Две предыдущие нагрузки относятся к категории «временных». Но есть так называемые постоянные, которые в первую очередь ложатся в расчёты стропил односкатной крыши. По сути, в этой конструкции постоянная нагрузка – это кровельный материал, а точнее, его вес с учётом на 1 м² поверхности ската.

Сложность расчёта этого вида нагрузки заключается в том, что у некоторых материалов в расчёт берётся не фактическая площадь, а реальная (в основном полезная). Все дело в том, что большинство кровельных материалов укладываются на обрешётку крыши с нахлестом, который сокращает площадь покрытия, но увеличивает вес изделий с учётом давления на 1 м² покрываемой поверхности. При этом надо обязательно учитывать всю площадь крыши со свесами и карнизами, выступами с боков.

Расчёт элементов кровли

Расчёт односкатной крыши – это в основном расчёт стропил и обрешётки. Со стропилами все проще. В зависимости от нагрузок выбирается сечение досок или брусов и шаг их установки. Второй показать варьируется в диапазоне 60–100 см. При этом используются доски толщиною 50 мм, а также сдвоенный пиломатериал.

Здесь необходимо понимать, что чем толще стропильные ноги и меньше расстояние между ними, тем сильные нагрузки односкатная крыша будет выдерживать. Но при этом увеличится себестоимость конструкции. Хотя при таком соотношении кровельные односкатные конструкции встречаются редко. В основном это стропильная система из досок 50х150 мм с монтажным шагом 60–70 см.

Теперь, что касается размеров обрешётки. На это опять-таки влияет вес кровельного материала, а также его несущая способность. К примеру, если крыша покрывается профнастилом Н40, то шаг обрешётки не превышает 1 м. Если укладывается марка Н140, то шаг можно увеличить до 3 м. Все дело в том, что несущая способность у первого в несколько раз ниже, чем у второго.

Для штучных покрытий или металлочерепицы используется обрешётка, элементы которой укладывают так, чтобы профили кровельного настила ложились верхним и нижним краем на рейки. Для мягких материалов требуется сплошная обрешётка из досок или листовых изделий (фанера, ОСП, ДСП и прочее).

Расчёты онлайн-калькулятором

Онлайн-калькулятор односкатной крыши – самый простой вариант проведения расчётов. Нельзя его назвать на все сто процентов точным, но погрешности у него незначительные. При этом всегда можно прибавить к конечному результату определённый процент (10–20%), чтобы быть уверенным в надёжности будущей конструкции.

Как и все калькуляторы, этот требует внесения в него некоторых вводных данных, на основе которых и производится расчёт системы. Как и в математических выкладках, основными вводными данными здесь будут:

  • размеры дома (длина и ширина), они будут определять основную площадь крыши;
  • угол наклона, во многих калькуляторах используется высота подъёма, то есть разница между нижним концом стропильной ноги и верхней, измеренной по вертикали;
  • размеры выступов свеса, боковых карнизов, измерение производится по горизонтали.

Все параметры вводятся в сантиметрах. И обязательно указывается тип кровельного материала. Можно сказать, что последний и является основным параметром для расчёта стропильной системы односкатной крыши. В некоторых калькуляторах нужно обозначить сорт древесины, потому что от этого зависит несущая способность каждого элемента.

В результате калькулятор выдаст значения стропильной системы и обрешётки. А конкретнее: шаг установки стропильных ног, шаг монтажа элементов обрешётки, их сечение (толщину и ширину). А также основные параметры: длину и количество досок для стропил, минимальную нагрузку на ноги. Количество элементов обрешётки в метрах, штуках, в килограммах или в метрах кубических (пиломатериалы продаются кубами).

И, конечно, сервис даст точное значение трёх основных показателей кровельной конструкции:

  • угол наклона ската;
  • общую площадь покрытия;
  • приблизительный вес кровельного материала из расчёта покрытия им вей площади крыши;
  • если дело касается рулонных материалов, то их общее количество с учётом нахлеста.

Добавим, что в некоторых калькуляторах односкатных крыш вносят показатели нагрузок: снеговой и ветровой. Здесь все просто – в определённом окошке вносится регион, в котором происходит строительство дома. И сам сервис уже находит требуемые данные. Для определения ветровой нагрузки потребуются дополнительные данные: высота наклона кровли и тип местности строительства (открытая, закрытая, городской район).

Видео

Обобщение по теме

На самом деле калькулятор односкатной крыши – программа уникальная. Появилась возможность неспециалистам проводить сложные расчёты, которые касаются надёжности строительных конструкций. Нет надобности проводить сложные математические выкладки, рыскать по специальной литературе в поисках данных и коэффициентов. Все, что нужно знать, размеры собственного дома и угол наклона ската. Плюс, конечно, тип кровельного материала. Этого достаточно для проведения расчётов.

Расчет ветровой нагрузки. Расчет снеговой нагрузки на кровлю

Типы нагрузок на кровлю

Основными и наиболее опасными воздействиями на кровлю и на всю конструкцию в целом являются:

  • Снеговые нагрузки.
  • Ветровые нагрузки.

При этом, снеговые действуют в течение определенных зимних месяцев, отсутствуя в теплое время, тогда как ветер создает воздействие круглый год. Ветровые нагрузки, имея сезонные колебания силы и направления, в той или иной степени присутствуют постоянно и опасны периодически случающимися шквальными усилениями.

Кроме того, интенсивность этих нагрузок имеет разный характер:

  • Снег создает постоянное статическое давление, которое можно регулировать путем очистки крыши и удаления скоплений. Направление действующих усилий постоянно и никогда не меняется.
  • Ветер действует непостоянно, рывками, внезапно усиливаясь или утихая. Направление может изменяться, что заставляет все конструкции крыши иметь солидный запас прочности.

Внезапный сход с крыши больших масс снега может причинить ущерб имуществу или людям, оказавшимся в местах падения. Кроме того, периодически случаются кратковременные, но чрезвычайно разрушительные атмосферные явления — ураганные ветра, сильные снегопады, особенно опасные при наличии мокрого снега, который на порядок тяжелее обычного. Предсказать дату таких событий практически невозможно и в качестве защитных мер можно лишь увеличивать прочность и надежность кровли и стропильной системы.

Сбор нагрузок на кровлю

Зависимость нагрузок от угла наклона крыши

Угол наклона крыши определяет площадь и мощность контакта кровли с ветром и снегом. При этом, снеговая масса имеет вертикально направленный вектор силы, а ветровое давление, вне зависимости от направления — горизонтальный.

Поэтому, принимая угол наклона более крутым, можно снизить давление снежных масс, а иногда и полностью исключить возникновение скоплений снега, но, при этом, увеличивается «парусность» крыши, ветровые напряжения возрастают.

ВАЖНО!Это обстоятельство вынуждает искать «золотую середину», то есть — оптимальный угол наклона кровли, максимально снижающий снеговое давление и, при этом, создающий как можно меньшее препятствие для ветра.

Очевидно, что для снижения ветровых нагрузок идеальной была бы плоская кровля, тогда как именно она не позволит скатываться массам снега и поспособствует образованию больших сугробов, при таянии способных промочить всю постройку. Выходом из ситуации является выбор такого угла наклона, при котором максимально удовлетворяются требования как по снеговой, так и по ветровой нагрузкам, а они в разных регионах имеют индивидуальные значения.

Зависимость нагрузки от угла крыши

Вес снега на квадратный метр крыши в зависимости от региона

Количество осадков — показатель, напрямую зависящий от географии
региона. Более южные районы снега почти не видят, более северные имеют постоянное сезонное количество снеговых масс.

При этом, высокогорные районы, вне зависимости от географической широты, имеют высокие показатели по количеству выпадающего снега, что, в сочетании с частыми и сильными ветрами, создает массу проблем.

Строительные Нормы и Правила (СНиП), соблюдение положений которых является обязательным к выполнению, содержат специальные таблицы, отображающие нормативные показатели количества снега на единицу поверхности в разных регионах.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!Следует учитывать обычное состояние снеговых масс в данном районе. Мокрый снег в несколько раз тяжелее сухого.

Эти данные являются основой расчетов снеговых нагрузок, поскольку они вполне достоверны, а также приводятся не в средних, а в предельных значениях, обеспечивающих должный запас прочности при строительстве крыши.

Тем не менее, следует учитывать устройство кровли, ее материал, а также — наличие дополнительных элементов, вызывающих скопления снега, поскольку они могут существенно превышать нормативные показатели.

Вес снега на квадратный метр крыши в зависимости от региона на схеме ниже.

Регион снеговой нагрузки

Расчет снеговой нагрузки на плоскую крышу

Расчет несущих конструкций выполняется по методу предельных состояний, то есть таких, когда испытываемые усилия вызывают необратимые деформации или разрушения. Поэтому прочность плоской кровли должна превышать величину снеговой нагрузки для данного региона.

Для элементов крыши существует два типа предельных состояний:

  • Конструкция разрушается.
  • Конструкция деформируется, выходит из строя без полного разрушения.

Расчеты ведутся по обоим состояниям, имея целью получить надежную конструкцию, гарантированно выдерживающую нагрузку без последствий, но и без излишних затрат строительных материалов и труда. Для плоских крыш значения снеговых нагрузок будут максимальными, т.е. поправочный коэффициент уклона равен 1.

Таким образом, согласно таблицам СНиП, общий вес снега на плоской кровле составит величину норматива, умноженную на площадь кровли. Значения могут достигать десятки тонн, поэтому зданий с плоскими крышами в нашей стране практически не строят, особенно в регионах с высокими нормами осадков в зимнее время.

Нагрузка на плоскую крышу

Расчет снеговой нагрузки на кровлю онлайн

ВАЖНО!Как рассчитать снеговую нагрузку на крышу? Для этого воспользуйтесь нашим онлайн калькулятором.

Пример расчета снеговой нагрузки поможет наглядно продемонстрировать порядок действий, а также покажет возможную величину давления снега на конструкции дома.

Снеговая нагрузка на кровлю рассчитывается с помощью следующей формулы:

S = Sg * µ;

где S — давление снега на квадратный метр кровли.

Sg — нормативная величина снеговой нагрузки для данного региона.

µ — поправочный коэффициент, учитывающий изменение нагрузки на разных углах наклона кровли. От 0° до 25° значение µ принимается равным 1, от 25° до 60° — 0,7. При углах наклона кровли свыше 60° снеговая нагрузка не учитывается, хотя в реальности бывают скопления мокрого снега и на более крутых поверхностях.

Произведем подсчет нагрузки на кровлю площадью 50 кв.м, угол наклона — 28° (µ=0,7), регион — Московская область.

Тогда нормативная нагрузка составляет (по данным СНиП) 180 кг/кв.м.

Умножаем 180 на 0,7 — получаем реальную нагрузку 126 кг/кв.м.

Полное давление снега на кровлю составит: 126 умножаем на площадь кровли — 50 кв.м. Результат — 6300 кг. Таков расчетный вес снега на крыше.

Снеговое воздействие на кровлю

Ветровая нагрузка на кровлю

Расчет ветровой нагрузки производится подобным образом. За основу берется нормативное значение ветровой нагрузки, действующее в данном регионе, которое умножается на поправочный коэффициент высоты здания:

W= Wo * k;

W — ветровая нагрузка на квадратный метр площади.

Wo — нормативная величина по региону.

k — поправочный коэффициент, учитывающий высоту над поверхностью земли.

Роза ветров

Имеются три группы значений :

  • Для открытых участков земной поверхности.
  • Для лесных массивов или городской застройки с высотой препятствий от 10 м.
  • Для городских поселений или местностей со сложным рельефом с высотой препятствий от 25 м.

Все нормативные значения, как и поправочные коэффициенты содержатся в таблицах СНиП и должны учитываться при расчетах нагрузок.

ОСТОРОЖНО!При проведении расчетов следует учитывать независимость снеговых и ветровых нагрузок друг от друга, а также — одновременность их воздействия. Общая нагрузка на кровлю — это сумма обоих значений.

В заключение необходимо подчеркнуть большую величину и неравномерность нагрузок, создаваемых снегом и ветрами. Значения, сопоставимые с собственным весом крыши, нельзя игнорировать, такие величины слишком серьезны. Невозможность регулировать или исключать их присутствие заставляет реагировать путем увеличения прочности и правильного выбора угла наклона.

Все расчеты должны опираться на СНиП, для уточнения или проверки результатов рекомендуется использовать онлайн-калькуляторы, которых много в сети. Лучшим способом станет применение нескольких калькуляторов с последующим сравнением полученных величин. Правильный расчет — основа долговременной и надежной службы кровли и всей постройки.

Расчет стропил

Если вы строите дом самостоятельно, и у вас нет достаточных знаний в области инженерии и архитектуры, то расчет нагрузки на крышу можно заказать в специализированной организации или у частного проектировщика. Если же постройка не столь требовательна к техническим расчетам, то все можно сделать своими собственными силами.

Как правильно рассчитать длину стропил? Она зависит от углов скатов крыши и от ее формы. Сперва следует ознакомиться с нормативной документацией. Для этого потребуется СНиП 2.01.07-85 и приложенные карты к изменениям в этом документе (они были обновлены в 2008 году). Оптимальный шаг между стропилами рассчитывают исходя из возможного предела расстояния, после которого конструкции разрушится полностью или частично.

При частичном разрушении выходят из строя различные элементы и узлы системы. Так, допустимый прогиб элементов конструкции стропил, ног, прогонов или раскосов не должен быть более 0,5% длины прогона или пролета. Полное разрушение наступает при превышении максимально допустимых нагрузок, поэтому крайне важно сделать правильный расчет стропил изначально. Рассчитывать необходимо оба варианта, так как важно знать пределы стойкости стропильной системы.

Снеговая нагрузка

Для тех регионов России, в которых обильные снегопады являются обычным явлением, расчет нагрузки на кровлю становится особенно важным. Для того, чтобы предусмотреть воздействие веса снега при расчете максимального предела прочности, берется полный вес покрова снега. Для расчета частичной разрушаемости, полный вес покрова снега умножается на коэффициент 0,7.

Снежные массы под своим весом могут постепенно сползать вниз, оказывая усиленное давление на свес карниза. Поэтому так важно не превышать допустимые выпуски кровельного материала, указанные производителем. Расчет нагрузки на крышу зависит от уклона кровли, а также направления преобладающих ветров. Дело в том, что с наветренной стороны снега будет меньше, а вот с подветренной — больше.

К примеру, следует рассчитать стропильную систему для двускатной кровли с углами 30 градусов. Для того чтобы посчитать нагрузку от снега с наветренной стороны, поправочный коэффициент принимается равным 0,75, с подветренной 1,25 (подробнее: «Расчет снеговой нагрузки, что нужно учитывать, какие могут быть последствия»). Все значения коэффициента принимаются исходя из указаний СНиП 2.01.07-85. Для кровель с уклоном более 60 градусов этот коэффициент и вовсе не учитывается, так как на таких скатах снег попросту не задерживается.
Для расчета полной снеговой нагрузки (Q1) необходимо использовать соответствующую таблицу из указанного документа СНиП. Формула расчета кровли при этом имеет вид: Q1= m*Q. m — это поправочный коэффициент, рассчитанный методом интерполяции (при уклоне в 30 градусов он равен 1, при уклоне 60 градусов — 0). Q — снеговая нагрузка, указанная в таблице.
Для того, чтобы посчитать нормативную снеговую нагрузку Q2, пользуются атласом изменений текущего СНиПа или простой формулой Q2= 0,7*Q*m (прочитайте: «Расчет снеговой нагрузки на кровлю и ее особенности»). Для тех регионов, в которых сильный ветер сносит снег с кровли, используется еще один дополнительный коэффициент С, который равен 0,85. При этом средняя скорость ветра должна составлять не менее 4 м/с, среднемесячная температура воздуха зимой не выше -5 градусов Цельсия, а уклон крыши — от 12 до 20 градусов (прочитайте: «Расчет уклона кровли: что учесть»). 
Данный коэффициент С используется также если дом находится в защищенном от снега месте — в окружении других, более высоких домов или в лесном массиве. Среднесуточная температура и преобладающая скорость ветра указана в атласах изменений к СНиП 2.01.07-85. Таким образом, стропила должны учитывать максимальную нагрузку Q1, которая необходимо для расчета допустимой прочности конструкции и частичное разрушение Q2 — то есть нагрузку на прогиб. Читайте также: «Как рассчитать стропила».

Воздействие силы ветра

Снеговая нагрузка может разрушить крышу, ну а ветровая кроме этого может сорвать покрытие. Чем большим является угол скатов кровли, тем больше будет нагрузка ветра на конструкцию. Чем меньшим будет угол, тем сильнее будет подъемная сила, стремящаяся сорвать крышу. Именно поэтому так важен расчет площади двухскатной крыши. Для начала определяют длину стропильной ноги. Здесь пригодится знания школьного курса геометрии, так как стропило составляет с прилегающими стенами прямоугольный треугольник, поэтому рассчитав длину гипотенузы можно определить необходимый показатель.

Немного сложнее посчитать сечение стропила и расстояние между ними. Для этого проведем расчет ветровой нагрузки на кровлю по формуле: Wр= W*k*C. W — ветровое давление, которое берется из таблиц СНиП. k — коэффициент, зависящий от высоты здания, он также указывается в упомянутом выше нормативном документе. С — аэродинамический коэффициент, используемый для расчета подъемной силы с подветренной и наветренной стороны. 
Коэффициент С может иметь как положительное, так и отрицательное значение. Первый случай возникает, если ветер давит на поверхность скатов, это справедливо для больших углов. Второй случай возникает на пологих крышах, когда ветер «стекает» по скатам. Для противодействия этим силам, в зависимости от шага стропил, в стены дома устанавливают так называемые «ерши». Это металлические штыри, к которым проволокой привязываются стропильные ноги. В ветреных регионах привязывается каждое стропило, при нормальных условиях это делают через одну балку, предварительно выполнив расчет балок перекрытия по имеющимся данным.

Для домов возведенных из кирпича, пенобетонных или силикатных блоков, делается армирующий пояс из бетона. В него закладывают анкерные крепления со специальными проволочными структурами для крепления стропил (прочитайте также: «Крепление стропил к балкам перекрытия»).

Расчет балки перекрытия, смотрите на видео:

Нагрузка веса кровли

Серьезное влияние на характеристики стропильной системы оказывает вес самого кровельного материала. При этом различные материалы могут значительно отличаться по своему весу. Чем больше весит кровля, тем больше должен быть угол наклона скатов. Также необходимо знать, как посчитать квадратные метры крыши, так как чем ее площадь больше, тем сильнее она будет зависеть от влияния внешних нагрузок.
Силу давления крыши на стропила можно посчитать, зная характеристика материала. Они зачастую указываются в технических данных или инструкции от производителя. В зависимости от типа кровельного материала выбирается определенный вариант обрешетки. Так, для ее создания используется OSB плита, фанера или обрезная доска. Усредненный вес этих материалов можно узнать из нормативных таблиц или технических данных от производителя. Например, под кровлю из шифера используют бруски сечением 4*6 или 6*6 см, в то время как под битумные гонты — плиты OSB или фанеру. 
Расчет квадратуры крыши зависит от ее типа. Рассчитать площадь крыши очень просто для односкатных кровель. В более сложных конструкциях следует разбить крышу на элементарные фигуры — прямоугольники и треугольники, площадь которых легко определяется (подробнее: «Как посчитать площадь кровли дома»). Также важно учесть свесы кровли на карнизах. Расстояние между стропилами определяется исходя из толщины кровельного материала.
Не меньшее значение имеет и теплотехнический расчет кровли, на основании которого подбирается утеплитель и его толщина. Эти два показателя в значительной степени влияют на общий вес конструкции крыши. Кроме того сюда входит и вес паро- и гидроизоляции, а также внутренней обшивки мансардного помещения. Толщина утеплителя рассчитывается по формуле: Т=R*L. Где R — тепловое сопротивление конструкции, которая будет утепляться, L — коэффициент теплопроводности выбранного утеплителя (выбирается по нормативам СНиП II-3-79).
Предположим, что крыша утепляется стекловатой URSA М-20, дом расположен в центральном регионе. Тогда толщина утеплителя будет составлять: Т=4,7*0,038 = 0,18 м = 18 см. В этом случае 4,7 — тепловое сопротивление, взятое из нормативов СНиП, а 0,038 — коэффициент теплопроводности, который был указан производителем материала. Зная плотность утеплителя (указывается в тех. данных) равную 18-21 кг/м.кв, можно посчитать вес материала. 
Аналогичным образом рассчитывается вес гидро- и пароизоляции, а также отделочного материала. Немаловажен также и расчет обогрева кровли, так как он влияет на толщину утеплителя. Также система обогрева, которая будет установлена на чердаке, добавится в вес конструкции крыши.
Для того, чтобы учесть вес самой стропильной конструкции, следует нарисовать ее план. В расчет принимаются средние значения для наслонных стропил и прогонов — 5-10 кг/м.кв, для висячих стропил — 10-15 кг/м.кв. Для получения некоторого запаса прочности конструкции, полученные нагрузки умножаются на коэффициент 1,1.
В целях более точного определения весовых нагрузок на крышу необходимо провести теплотехнический расчет кровли пример которого можно найти на страницах нашего портала.

Снеговая нагрузка на кровлю

Вес снежинок – сущая ерунда. Пока на улице будут отрицательные температуры, снег будет идти и накапливаться на крышах. Постепенно лежащий снег становится влажным от солнечного тепла, его плотность увеличивается до 300 кг на кубометр. Вес, которым накопившийся снег давит на поверхность, называется снеговой нагрузкой.

Рассмотрим процесс расчета давления снега на поверхности, чтобы учесть для проектирования достаточно прочных зданий и сооружений.

Нормативное значение

В России снег – регулярное погодное явление практически на всей территории. Разница в количестве выпадающего снега, продолжительности холодного периода, сезонных ветрах и количестве переходов температур через 00С при окончании зимнего сезона.

Погодные условия отличаются не только в местностях с разными географическими координатами, но и в одном месте в разные годы. Однако многолетние измерения, проводимые метеорологами, позволяют узнать возможный максимум снежных осадков и рассчитать нормативную снеговую нагрузку для каждой местности.

Районное давление снега

Результаты расчетов группируются по категориям от I до VIII, соответствующим величинам статистического минимума и максимума веса снега в килограммах на квадратный метр горизонтальной поверхности:

  1. от 56 до 80;
  2. от 84 до 120;
  3. от 126 до 180;
  4. от 168 до 240;
  5. от 224 до 320;
  6. от 280 до 400;
  7. от 336 до 480;
  8. от 392 до 560.

Категории отображаются на карте, включенной в СНиП 2.01.07-85. Категории выделены цветом и пронумерованы.

При изменении статистики в границах категорий карта актуализируется. Нормативное значение для своего региона можно узнать, определив категорию места по карте.

Расчетная снеговая нагрузка

Нормативное значение только основа для расчета реально возможного веса снега. Просто использовать нормативное значение для расчета прочности нельзя, так как:

  • скаты крыши могут быть наклонными, снег будет разложен на большей площади;
  • ветра, сдувающие снег с кровли, в каждой местности свои;
  • окружающие строения изменяют влияние ветров;
  • теплопроводность крыши может привести к ускоренному таянию и снижению веса.

Для проектирования крыши с необходимой и достаточной надежной конструкцией следует учесть все факторы, влияющие на реальную ситуацию.

Формула расчета

Обязательная для применения проектировщиками формула вычисления снеговой нагрузки дана в СП 20.13330.2016 и выглядит следующим образом: S 0=c b c tµS g.

При расчете нормативная нагрузка S g умножается на три коэффициента:

  • µ – коэффициент, учитывающий угол наклона ската крыши по отношению к горизонтальной поверхности.
  • ct– термический коэффициент. Зависит от интенсивности выделения тепла через кровлю.
  • cb– ветровой коэффициент, учитывающий снос снега ветром.

Присутствие в формуле коэффициентов определяет зависимость результата от некоторых условий.

Определение коэффициентов

Рассмотрим значения коэффициентов применительно к зданиям с габаритными разменами менее 100 метров и без сложных кровельных форм. Для крупногабаритных зданий или при ломаных рельефах кровли применяются более сложные расчеты.

Зависимость величины снежного давления на квадратный метр от угла наклона ската крыши объясняется тем, что:

  1. На плоских или слабонаклоненных кровлях снег не сползает. Коэффициент µ равен 1,0 при наклоне ската до 25°.
  2. Расположение кровли под углом к горизонтальной поверхности приводит к увеличению площади кровли, на которую выпадает норма снега для горизонтального квадрата. Коэффициент µ равен 0,7 на углах 25° – 60°.
  3. На крутых поверхностях осадки не задерживаются. Коэффициент µ равен 0, если наклон более 60° (нагрузка отсутствует).

Введение в формулу термического коэффициента ct позволяет учесть интенсивность таяния снега от выделения тепла через кровлю. Как правило, кровельный пирог здания проектируют с минимальными потерями тепла в целях экономии, а коэффициент ct при расчетах принимают равным 1,0. Для применения пониженного значения коэффициента 0,8 необходимо, чтобы на здании было неутепленное покрытие с повышенным тепловыделением с наклоном кровли более чем 3° и наличием действенной системы отвода талых вод.

Ветер сносит снег с крыш, снижая давящий на конструкцию вес. Ветровой коэффициент cb можно понизить с 1,0 до 0,85, но только в том случае, если выполняются условия:

  1. Есть постоянные ветра со скоростью от 4 м/с и выше.
  2. Средняя зимняя температура воздуха ниже 50С.
  3. Угол ската кровли от 12° до 20°.

Рассчитанное значение перед применением в проектных решениях умножают на коэффициент надежности γ f = 1,4, обеспечивая компенсацию теряющейся со временем прочности материалов конструкций.

Пример расчета нагрузки

Расчет снеговой нагрузки на кровлю проведем для здания, которое проектируется для строительства в Хабаровске. По карте определяем категорию района – II, по категории узнаем максимальное нормативное значение – до 120 кг/м 2 . Здание проектируется с двускатной крышей под углом 35 ° к поверхности. Значит, коэффициент µ равен 0,7.

Предполагается наличие в здании мансарды и применение эффективных теплоизолирующих материалов кровельного пирога. Коэффициент ct равен 1,0.

Здание будет построено в городе, этажность не превышает окружающие строения, расположенные на расстоянии двух высот здания. Коэффициент cb следует принять равным 1,0.

Таким образом, расчетное значение равно: S 0 = c b c t µ S g =1,0*1,0*0,7*120 =94 кг/м2

Для расчета прочности, и не только конструкции крыши, но и фундамента, несущих элементов строения, применяем коэффициент надежности 1,4, получив для проектных вычислений значение 131,6 кг/м2.

К сведению домовладельцев

Рассчитав снеговую нагрузку, следует определить необходимость обустройства системы снегозадержания. Учитывать надо не только возможный сход снег, но и талую воду, образующую сосульки и замерзающую в трубах водостока. Для устранения этих явлений применяются системы обогрева карниза и водостока.

Факторы влияния снеговой нагрузки

При расчете нагрузки от снежных масс на скатную кровлю следует учитывать тот факт, что до 5% массы снега испаряется в течение суток. В это время он может сползать, сдуваться ветром, покрываться настом. Вследствие этих трансформаций возникают следующие негативные последствия:

    • нагрузка от слоя снега на несущую конструкцию кровли имеет свойство возрастать в несколько раз при резком потеплении с последующим морозом; это вызывает превышение нагрузки, расчет которой выполнялся некорректно; стропильная система, гидроизоляция и теплоизоляция при этом подвергаются деформациям;
    • кровля сложной формы с многочисленными примыканиями, переломами и другими архитектурными особенностями, имеет свойство собирать снег; это способствует неравномерной нагрузке, что не всегда учитывается при расчете;
  • снег, который сползает к карнизу, собирается возле краев и предоставляет опасность для человека; по этой причине в районах с большим количеством осадков рекомендуется заблаговременно устанавливать снегозадержатели;
  • сползание снега с карниза может повредить водосточную систему; во избежание этого нужно своевременно очищать крышу или применять снегозадержатели.

Способы очистки крыши от снега

Целесообразным выходом из ситуации является ручная очистка. Но, исходя из безопасности для человека, выполнять подобные работы крайне опасно. По этой причине расчет нагрузки оказывает значительное влияние на конструкцию кровли, стропильной системы и других элементов крыши. Давно известно, что чем круче скаты, тем меньше снега задержится на крыше. В регионах с большим количеством осадков в зимний период года угол наклона кровли составляет от 45° до 60°. При этом расчет показывает, что большое количество примыканий и сложных соединений обеспечивает неравномерную нагрузку.

Для предотвращения образования сосулек и наледи применяют системы кабельного обогрева. Нагревательный элемент устанавливают по периметру крыши прямо перед водосточным желобом. Для управления системой подогрева используют автоматическую систему управления или вручную контролируют весь процесс.

Расчет массы снега и нагрузки по СНиП

При снегопаде нагрузка может деформировать элементы несущей конструкции дома, стропильную систему, кровельные материалы. С целью предотвращения этого на стадии проектирования выполняют расчет конструкции в зависимости от воздействия нагрузки. В среднем снег весит порядка 100кг/м3, а в мокром состоянии его масса достигает 300 кг/м3. Зная эти величины, достаточно просто можно рассчитать нагрузку на всю площадь, руководствуясь всего лишь толщиной снегового слоя.

Толщина покрова должна измеряться на открытом участке, после чего это значение умножают на коэффициент запаса — 1,5. Для учета региональных особенностей местности в России используют специальную карту снеговой нагрузки. На её основе построены требования СНиП и других правил. Полная снеговая нагрузка на крышу рассчитывается при помощи формулы:

S=Sрасч.×μ;

где S – полная снеговая нагрузка;

Sрасч. – расчетное значение веса снега на 1 м2 горизонтальной поверхности земли;

μ – расчетный коэффициент, учитывающий наклон кровли.

На территории России расчетное значение веса снега на 1м2 в соответствии со СНиП принимается по специальной карте, которая представлена ниже.

СНиП оговаривает следующие значения коэффициента μ:

  • при уклоне крыши менее, чем 25° его значение равняется единице;
  • при величине уклона от 25° до 60° он имеет значение 0,7;
  • если уклон составляет более 60° , расчетный коэффициент не учитывается при расчете нагрузки.

Друзья, У-ра, свершилось и мы рады представить вам онлайн калькулятор для расчета снеговой и ветровой нагрузки, теперь вам не нужно ничего прикидывать на листочке или в уме, все просто указал свои параметры и получил сразу нагрзку. Кроме этого калькулятор умеет считать глубину промерзания грунта, если вам известен его тип. Вот ссылка на калькулятор -> Онлайн Калькулятор снеговой и ветровой нагрузки. Кроме этого у нас появилось много других строительных калькуляторов посмотреть список всех вы можете на этой странице: Строительные калькуляторы

Наглядный пример расчета

Возьмем кровлю дома, который находится в Московской области и имеет уклон 30°. В этом случае СНиП оговаривает следующий порядок производства расчета нагрузки:

  1. По карте районов России определяем, что Московский регион находится в 3-м климатическом районе, где нормативное значение снеговой нагрузки составляет 180 кг/м2.
  2. По формуле из СНиП определяем полную нагрузку:180×0,7=126 кг/м2.
  3. Зная нагрузку от снежной массы, делаем расчет стропильной системы, которая подбирается исходя из максимальных нагрузок.

Установка снегозадержателей

Если расчет выполнен правильно, тогда снег с поверхности крыши можно не убирать. А для борьбы с его сползанием с карниза используют снегозадержатели. Они очень удобны в эксплуатации и освобождают от необходимости удаления снега с кровли дома. В стандартном варианте применяют трубчатые конструкции, которые способны работать, если нормативная снеговая нагрузка не превышает 180 кг/м2. При более плотном весе используют установку снегозадержателей в несколько рядов. СНиП оговаривает случаи использования снегозадержателей:

  • при уклоне 5% и более с наружным водостоком;
  • снегозадержатели устанавливают на расстоянии 0,6-1,0 метра от края кровли;
  • при эксплуатации трубчатых снегозадержателей под ними должна предусматриваться сплошная обрешетка крыши.

Также СНиП описывает основные конструкции и геометрические размеры снегозадержателей, места их установки и принцип действия.

Плоские кровли

На плоской горизонтальной поверхности скапливается максимально возможное количество снега. Расчет нагрузок в этом случае должен обеспечивать необходимый запас прочности несущей конструкции. Плоские горизонтальные крыши практически не строят в районах России с большим количеством атмосферных осадков. Снег может скапливаться на их поверхности и создавать чрезмерно большую нагрузку, которая не учитывалась при расчете. При организации водосточной системы с горизонтальной поверхности прибегают к установке подогрева, который обеспечивает стекание воды с крыши.

Уклон в сторону водосточной воронки должен быть не менее 2°, что даст возможность собирать воду со всей кровли.

При строительстве навеса для беседки, стоянки автомобиля, дачного домика особое внимание уделяют расчету нагрузки. Навес в большинстве случаев имеет бюджетную конструкцию, которая не предусматривает влияния больших нагрузок. С целью увеличения надежности эксплуатации навеса используют сплошную обрешетку, усиленные стропила и другие конструктивные элементы. Используя результаты расчета можно получить заведомо известное значение нагрузки и использовать для строительства навеса материалы необходимой жесткости.

Расчет основных нагрузок дает возможность оптимально подойти к вопросу выбора конструкции стропильной системы. Это обеспечит длительную службу кровельного покрытия, повысит его надежность и безопасность эксплуатации. Установка возле карниза снегозадержателей позволяет обезопасить людей от сползания опасных для человека снежных масс. В дополнение к этому отпадает необходимость ручной очистки. Комплексный подход в проектировании кровли также включает вариант монтажа системы кабельного обогрева, которая будет обеспечивать стабильную работу водосточной системы при любой погоде.

Таблица ветровых и снеговых нагрузок по России

Субъект федерации Город Снеговой район Ветровой район
Адыгея Майкоп 2 1
Алтайский край Барнаул 4 3
Бийск 4 1
Рубцовск 3 3
Амурская область Благовещенск 1 3
Архангельская область Архангельск 4 2
Северодвинск 4 2
Астрахань 1 3
Башкортостан Нефтекамск 5 2
Салават 5 3
Стерлитамак 5 3
Уфа 5 2
Белгородская область Белгород 3 2
Старый Оскол 3 2
Брянская область Брянск 3 1
Бурятия Улан-Удэ 1 3
Владимирская область Владимир 3 1
Ковров 4 1
Муром 3 1
Волгоградская область Волгоград 2 3
Волжский 2 3
Камышин 3 2
Вологда 4 1
Череповец 4 1
Воронежская область Воронеж 3 2
Дагестан Дербент 2 5
Махачкала 2 5
Хасавюрт 2 5
Забайкальский край Чита 1 2
Ивановская область Иваново 4 1
Иркутская область Ангарск 2 3
Братск 3 2
Иркутск 2 3
Калининградская область Калининград 2 2
Калмыкия Элиста 2 3
Калужская область Калуга 3 1
Обниск 3 1
Камчатский край Петропавловск-Камчатский 7 7
Кемеровская область Кемерово 4 3
Киселевск 4 2
Ленинск-Кузнецкий 4 3
Новокузнецк 4 3
Прокопьевск 4 2
Кировская область Киров 5 1
Костромская область Кострома 4 1
Краснодарский край Краснодар 2 6
Новороссийск 2 5
Сочи 2 4
Красноярский край Ачинск 4 3
Красноярск 3 3
Норильск 5 3
Курганская область Курган 3 2
Курская область Курск 3 2
Ленинградская область Санкт-Петербург 3 2
Липецкая область Елец 3 2
Липецк 3 2
Магаданская область Магадан 5 5
Марийская Республика Йошкар-Ола 4 1
Мордовия Саранск 3 2
Московская область Балашиха 3 1
Железнодорожный 3 2
Жуковский 3 1
Коломна 3 1
Красногорск 3 1
Люберцы 3 1
Москва 3 1
Мытищи 3 1
Ногинск 3 1
Одинцово 4 1
Орехово-Зуево 3 1
Подольск 3 1
Серпухов 3 1
Химки 3 1
Щелково 3 1
Электросталь 3 1
Мурманская область Мурманск 5 4
Нижегородская область Арзамас 4 2
Дзержинск 4 1
Нижний Новгород 4 1
Новгородская область Великий Новгород 3 1
Новосибирская область Новосибирск 4 3
Омская область Омск 3 2
Оренбургская область Оренбург 4 3
Орск 4 2
Орловская область Орел 3 2
Пензенская область Пенза 3 2
Пермский край Пермь 5 2
Приморский край Артем 3 4
Владивосток 2 4
Находка 2 5
Уссурийск 2 3
Псковская область Великие Луки 3 1
Псков 3 1
Республика Карелия Петрозаводск 2 5
Республика Коми Сыктывкар 5 1
Ухта 5 2
Ростовская область Батайск 2 3
Волгодонск 2 3
Новочеркасск 2 3
Новошахтинск 2 3
Ростов-на-Дону 2 3
Таганрог 2 3
Шахты 2 3
Рязанская область Рязань 3 1
Самарская область Волжский 4 3
Новокуйбышевск 4 3
Самара 4 3
Сызрань 3 3
Тольятти 4 3
Саратовская область Балаково 3 3
Саратов 3 3
Энгельс 3 3
Сахалинская область Южно-Сахалинск 4 4
Свердловская область Екатеринбург 3 2
Каменск-Уральский 3 1
Нижний Тагил 4 2
Первоуральск 4 2
Северная осетия Владикавказ 2
Смоленская область Смоленск 3 1
Ставропольский край Невинномысск 2 5
Ставрополь 2 5
Тамбовская область Тамбов 3 2
Татарстан Альметьевск 5 2
Казань 4 2
Набережные Челны 5 2
Нижнекамск 5 2
Тверская область Тверь 4 1
Томская область Томск 4 3
Тульская область Новомосковск 3 1
Тула 2 1
Тыва Кызыл 2 1
Тюменская область Тобольск 4 2
Тюмень 3 2
Удмуртия Ижевск 5 1
Ульяновская область Димитровград 4 2
Ульяновск 4 2
Хабаровский край Комсомольск-на-Амуре 4 3
Хабаровск 2 3
Хакасия Абакан 2 3
Ханты-Мансийский  АО Нефтеюганск 4 2
Нижневартовск 5 2
Сургут 4 2
Челябинская область Златоуст 4 2
Копейск 3 2
Магнитогорск 4 3
Миасс 3 2
Челябинск 3 2
Чеченская Республика Грозный 2 4
Чувашия Новочебоксарск 4 2
Чувашская Республика Чебоксары 4 2
Якутия Якутск 2 2
Ямало-Ненецкий  АО Новый Уренгой 5 2
Ноябрьск 5 2
Ярославская область Рыбинск 4 1
Ярославль 4 1

Пояснения к расчету односкатной крыши

Угол наклона Калькулятор учитывает указанный угол и определяет его правильность для выбранного кровельного материала. Изменение угла наклона осуществляется путем изменения высоты подъема крыши.
Площадь поверхности Общая площадь кровли со свесами.
Вес кровельного материала Вес кровельного материала для покрытия всей крыши.
Количество изоляционного материала Количество изоляционного материала (длина рулона 15 метров, ширина 1 метр, нахлест 10 см).
Нагрузка на стропильную систему Нагрузка кровельной системы с учетом ветровых и снеговых нагрузок выбранного региона.
Длина и количество стропил Показывает длину стропильной ноги и количество стропил с учетом заданного шага.
Сечение, вес и объем стропил Параметры определяются с учетом кровельного материала, площади поверхности, угла наклона и региональных нагрузок.
Количество и объем досок обрешетки В калькуляторе используется стандартная 6 метровая доска. Объем просчитывается в кубических метрах.

Классификация нагрузок

Нагрузки на стропильную систему классифицируются на:

    1. Основные:
      • постоянные нагрузки – вес самих стропильных конструкций и крыши,
      • длительные нагрузки – снеговые и температурные нагрузки с пониженным расчетным значением (используются при необходимости учета влияния длительности нагрузок, при проверке на выносливость),
      • переменное кратковременное влияние — снеговое и температурное воздействие по полному расчетному значению.
    2. Дополнительные – ветровое давление, вес строителей, гололедные нагрузки.
    3. Форс-мажорные – взрывы, сейсмоактивность, пожар, аварии.

Для осуществления расчета стропильной системы принято рассчитывать предельные нагрузки, чтобы затем, исходя из подсчитанных величин, определить параметры элементов стропильной системы, способных выстоять против этих нагрузок.

Расчет стропильной системы скатных крыш производится по двум предельным состояниям:

      • Предел, при котором происходит разрушение конструкции. Максимально возможные нагрузки на прочность конструкции стропил должны быть меньше предельно допустимых.
      • Предельное состояние, при котором возникают прогибы и деформация. Возникающий прогиб системы при нагрузке должен быть менее предельно возможного.

Для более простого расчета применяется только первый способ.

Расчет снеговых нагрузок на крышу

Формула расчета снеговой нагрузки: Ms = Q × Ks × Kc, где

  • Ms – снеговая нагрузка;
  • Q – масса снегового покрова, покрывающая 1м2 плоской горизонтальной поверхности крыши.

Последнее, зависит от территории и определяется по карте, для второго предельного состояния – расчет на прогиб (при расположении дома на стыке двух зон, выбирается снеговая нагрузка с большим значением).

Для прочностного расчета по первому типу величина нагрузки выбирается соответственно району проживания по карте (первая цифра в указанной дроби – числитель), либо берется из таблицы №1:

Первое значение в таблице измеряется в кПа, в скобках нужная переведенная величина в кг/м2.

Ks – поправочный коэффициент на угол наклона кровли.

      • Для крыш с крутыми склонами с углом более 60 градусов снеговые нагрузки не учитываются, Ks=0 (снег не скапливается на круто скатных крышах).
      • Для крыш с углом от 25 до 60, коэффициент берется 0,7.
      • Для остальных он равен 1.

Kc – коэффициент ветрового сноса снега с крыш. При условии пологой крыши с углом ската 7-12 градусов в районах на карте со скоростью ветра 4 м/с, Kc принимается = 0.85. На карте отображено районирование по скорости ветра.

Коэффициент сноса Kc не учитывается в районах с январской температурой теплее -5 градусов, так как на крыше образуется ледяная корка, и сдува снега не происходит. Не учитывается коэффициент и в случае закрытия здания от ветра более высокой соседней постройкой.

Снег ложится неравномерно. Зачастую с подветренной стороны формируется так называемый снеговой мешок, особенно в местах стыков, изломов (ендова). Следовательно, если вы хотите прочную крышу, делайте шаг стропил минимальным в этом месте, также внимательно относитесь к рекомендациям производителей кровельного материала – снег может обломить свес, если он неправильных размеров.

Напоминаем, что расчет, приведенный выше, предложен вашему вниманию в упрощенной форме. Для более надежного расчета советуем умножить результат на коэффициент надежности по нагрузке (для снеговой нагрузки = 1,4).

Расчет ветровых нагрузок на стропильную систему

С давлением снега разобрались, теперь перейдем к расчетам ветрового влияния.

В независимости от угла ската, ветер сильно воздействует на крышу: крутоскатную кровлю старается сбросить, более плоскую кровлю – поднять с подветренной стороны.

Для расчета нагрузки ветра во внимание принимают его горизонтальное направление, при этом он дует двунаправленно: на фасад и на крышной скат. В первом случае поток разбивается на несколько – часть уходит вниз к фундаменту, часть потока по касательной снизу вертикально давит на свес крыши, пытаясь ее поднять.

Во втором случае, воздействуя на скаты крыши, ветер давит перпендикулярно скату, вдавливая его; также образуется завихрение по касательной с наветренной стороны, огибая конек и превращаясь в подъемную силу уже с подветренной стороны, в связи с разницей в давлении ветра с обеих сторон.

Для подсчета усредненной ветровой нагрузки используют формулу: Mv = Wo x Kv x Kc x коэффициент прочности,

где Wo – нагрузка ветровая давления, определяемая по карте

Kv — коэффициент поправки ветрового давления, зависящий от высоты здания и местности.

Kc – аэродинамический коэффициент, зависит от геометрии конструкции крыши и направления ветра. Значения отрицательные для подветренной стороны, положительные для наветренной

Таблица аэродинамических коэффициентов в зависимости от уклона кровли и отношения высоты здания к длине (для двускатной крыши)

Для односкатной крыши необходимо взять коэффициент из таблицы для Ce1.

Для упрощения расчета значение C проще взять максимальным, равным 0,8.

Для более надежных результатов советуем умножить на коэффициент запаса прочности по ветровой нагрузке = 1,2.

Расчет собственного веса кровли

Для расчета постоянной нагрузки нужно рассчитать вес кровли на 1 м2, полученный вес нужно умножить на поправочный коэффициент 1,1 – такую нагрузку стропильная система должна выдерживать в течение всего срока эксплуатации.

Вес кровли складывается из:

  • объем леса (м3), используемого в качестве обрешетки, умножается на плотность дерева (500 кг/м3)
  • веса стропильной системы
  • вес 1м2 кровельного материала
  • вес 1м2 веса утеплителя
  • вес 1м2 отделочного материала
  • вес 1м2 гидроизоляции.

Все эти параметры легко получить уточнив эти данные у продавца, либо посмотреть на этикетке основные характеристики: м3, м2, плотность, толщина, — произвести простые арифметические операции.

Пример: для утеплителя плотностью в 35 кг/м3, упакованного рулоном толщиной 10 см или 0,1 м, длиной 10м и шириной 1.2 м, вес 1 м2 будет равен (0.1 х 1.2 х 10) х 35 / (0.1 х 1.2) = 3.5 кг/м2. Вес остальных материалов можно рассчитать по тому же принципу, только не забывайте сантиметры в метры переводить.

Чаще всего нагрузка кровли на 1 м2 не превышает 50 кг, поэтому при расчетах закладывают именно эту величину помноженную на 1.1, т.е. используют 55 кг/м2, которая сама по себе взята запасом.

Еще данные можно взять из таблицы ниже:

Шифер 10 — 15 кг/м²
Ондулин 4 — 6 кг/м²
Керамическая черепица 35 — 50кг/м²
Цементно-песчаная черепица 40 — 50 кг/м²
Битумная черепица 8 — 12 кг/м²
Металлочерепица 4 — 5 кг/м²
Профнастил 4 — 5 кг/м²
Вес чернового настила 18 — 20 кг/м²
Вес обрешётки 8 — 12 кг/м²
Вес стропильной системы 15 — 20 кг/м²

Собираем нагрузки

По упрощенному варианту теперь необходимо сложить все найденные выше нагрузки простым суммированием, мы получим итоговую нагрузку в килограммах на 1 м2 крыши.

Расчёт стропильной системы

После сбора основных нагрузок можно уже определить основные параметры стропил. Для того чтобы определить какая распределенная нагрузка приходится на каждую стропильную ногу в отдельности, переводим кг/м2 в кг/м.

Считаем по формуле: N = шаг стропил x Q, где

N — равномерная нагрузка на стропильную ногу, кг/м
шаг стропил — расстояние между стропилами, м
Q – рассчитанная выше итоговая нагрузка на крышу, кг/м²

Из формулы ясно, что изменением расстояния между стропилами можно регулировать равномерную нагрузку на каждую стропильную ногу. Обычно шаг стропил находится в диапазоне от 0,6 до 1,2 м. Для крыши с утеплением при выборе шага разумно ориентироваться на параметры листа утеплителя.

Вообще при определении шага установки стропил лучше исходить из экономических соображений: высчитать все варианты расположения стропил и выбрать самый дешевый и оптимальный по количественному расходу материалов для стропильной конструкции.

В строительстве частных домов и коттеджей, при выборе сечения и толщины стропила, руководствуются таблицей приведенной ниже (сечение стропила указано в мм). В таблице усредненные значения для территории России, а также учтены размеры строительных материалов, представленных на рынке. В общем случае, этой таблицы достаточно для того, чтобы определить, какого сечения нужно приобретать лес.

Однако, не следует забывать, что размеры стропильной ноги зависят от конструкции стропильной системы, качества используемого материала, постоянных и переменных нагрузок оказываемых на кровлю.

На практике при постройке частного жилого дома чаще всего используют для стропил доски сечением 50х150 мм (толщина x ширина).

Самостоятельный расчет сечения стропил

Как уже упоминалось выше, стропила рассчитываются по максимальной нагрузке и на прогиб. В первом случае учитывают максимальный момент изгиба, во втором – сечение стропильной ноги проверяется на устойчивость прогибу на самом длинном участке пролета. Формулы достаточно сложные, поэтому мы выбрали для вас упрощенный вариант.

Если хотите все посчитать самостоятельно, выберите ширину сечения в соответствии с таблицей:

Толщину сечения (или высоту) рассчитаем по формуле:

a) Если угол крыши < 30°, стропила рассматриваются как изгибаемые

H ≥ 8,6 x Lm x √(N / (B x Rизг))

b) Если уклон крыши > 30°, стропила изгибаемо-сжатые

H ≥ 9,5 x Lm x √(N / (B x Rизг))

Обозначения:

H, см — высота стропила
Lm, м — рабочий участок самой длинной стропильной ноги
N,кг/м — распределённая нагрузка на стропильную ногу
B, см — ширина стропила
Rизг, кг/см² — сопротивление древесины изгибу

Для сосны и ели Rизг в зависимости от сорта древесины равен:

1 сорт 140 кг/см²
2 сорт 130 кг/см²
3 сорт 85 кг/см²
Расчетные данные сопротивления древесины хвойных пород

Важно проверить, не превышает ли прогиб разрешенной величины.

Величина прогиба стропил должна быть меньше L/200 — длина проверяемого наибольшего пролета между опорами в сантиметрах деленная на 200.

Это условие верно при соблюдении следующего неравенства: 3,125 xNx(Lm)³ / (BxH³) ≤ 1

N (кг/м) — распределённая нагрузка на погонный метр стропильной ноги
Lm (м) — рабочий участок стропильной ноги максимальной длинны
B (см) — ширина сечения
H (см) — высота сечения

Если значение выходит больше единицы, необходимо увеличить параметры стропила B или H

Источники

  • https://expert-dacha.pro/stroitelstvo/krysha/ustrojstvo/nagruzki.html
  • https://kryshadoma.com/montazh-i-remont-krovli/kak-sdelat-raschet-nagruzki-na-krovlyu.html
  • https://planken.guru/vse-dlya-kryshi-i-krovli/raschet-snegovoy-nagruzki-na-krovlyu.html
  • https://VseoKrovle.com/rasschjot/35-raschet-snegovoj-nagruzki.html
  • https://poweredhouse.ru/raschet-odnoskatnoj-kryshi/
  • https://kalk.pro/articles/roofs/raschet-stropilnoj-sistemy/

[свернуть]

Сервис ТБМ — расчет светопрозрачной конструкции

          Для участия в тендере на остекление любого объекта, компания, изготавливающая конструкции из алюминиевого профиля готовит коммерческое предложения для Заказчика (или Генподрядной организации). В процессе подготовки коммерческого предложения требуется определить стоимость материалов для этих конструкций. Поэтому, возникает необходимость, проведения расчетов по каждой конструкции, с получением спецификации нужных материалов и комплектующих для ее изготовления. Так же требуется расчет нагрузок, которые будут воздействовать на конструкцию (ветровые, снеговые, от собственного веса), ниже (в качестве примера) показаны расчетные схемы основных нагрузок. Если не провести эти расчеты на стадии подготовки коммерческого предложения, то позже, в случае выигрыша тендера, при реализации проекта, компания переработчик, может выяснить, что прибыли не будет, а возможно, будет и убыток, т.к. требуется профили с более высокими техническими показателями. Специалисты компании ТБМ готовы помочь в проведении такого расчета с использованием профиля Alumark для остекления здания. Мы поможем рассчитать, какой профиль и комплектующие подойдут для объекта оптимальным образом и необходимое количество. Специалисты компании переработчика могут самостоятельно произвести такие расчеты с помощью программного обеспечения СуперОкна8, к которой мы передаем (бесплатно) базу данных. Для получения базы данных для программы СуперОкна 8 необходимо обратиться к менеджеру компании ТБМ в вашем регионе. 

         

Расчет вертикального профиля на деформацию

от ветровой нагрузки

Расчет горизонтального импоста на деформацию

от нагрузки стеклом

Расчет горизонтального импоста на деформацию

 от ветровой нагрузки

       

          Наши специалисты, при оказании помощи по проведению расчетов, индивидуально подходят к потребностям и возможностям каждого клиента, изучают все специфические условия и требования по каждому объекту, а также оказывают помощь в решении всех возникающих вопросов на различных стадиях работы с заказом (проведение переговоров на всех уровнях, участие в разработке проекта, программное обеспечение, изготовление и монтаж). 

          Более подробно со спецификой работы со Строительными Архитектурными Системами (этапы работ) и нашей помощью на этих этапах, Вы можете ознакомиться прочитав этот файл: «Специфика работы со Строительными Алюминиевыми Системами«. Он будет особенно интересен руководителям ПВХ компаний, и компаний, имеющих небольшой опыт по работе со Строительными Алюминиевыми Системами (не только с Alumark, но и с другими).


          Расчеты производимые сотрудниками ТБМ в помощь компаниям переработчикам носят рекомендательный характер.

          Для ознакомления с ценой на стандартные конструкции белого цвета в стандартной комплектации, Вы можете пройти по ссылкам ниже, в которых представлены артикулы и их количество для изготовления конструкций. Что бы узнать цену на комплектацию каждой конструкции необходимо загрузить данные из файла в Электронную Торговлю компании ТБМ (Инструкция по использованию ЭТ).

Калькулятор ветровой нагрузки | ASCE 7 | MecaWind Software

ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ:

Могу ли я получить полнофункциональную демоверсию, чтобы опробовать программное обеспечение?
Мы предлагаем демонстрационные версии с ограниченными возможностями, но не предлагаем полнофункциональную демонстрацию.

Есть ли у программы справочная инструкция?
Справочное руководство поставляется с программой в виде файла pdf. Вы можете распечатать файл или просмотреть его в электронном виде.

Доступна ли для программного обеспечения техническая поддержка?
Да, доступна техническая поддержка.Мы предлагаем очень доступную программу, и мы бережливая компания. Это означает, что мы должны обращаться за технической поддержкой по электронной почте. Мы просим, ​​чтобы вопросы были ограничены использованием программного обеспечения, мы не можем предоставить интерпретацию того, как применять код в различных ситуациях. В меню «Справка» есть опция, которая автоматически отправляет входной файл в Meca по электронной почте, и вы просто предоставляете объяснение возникшей проблемы.

Как быстро я могу начать использовать программное обеспечение?
Наш процесс заказа полностью автоматизирован.Если вы совершите покупку в Интернете, вы автоматически получите электронное письмо с инструкциями по загрузке и активации программного обеспечения. Эта информация также появляется на последней странице процесса заказа. Вы начнете использовать программу через несколько минут после покупки.

Соответствует ли он кодам штата (FL, HI и т. Д.)?
Любое состояние с использованием ASCE 7-05, ASCE 7-10 или ASCE 7-16. Трудно соблюдать все требования штата, но, насколько нам известно, все штаты в настоящее время соблюдают ASCE 7. Конкретные штаты, которые, как нам известно, относятся к ASCE 7, включают: Калифорния, Техас, Оклахома, Северная Каролина, Гавайи.(Если вам известны другие состояния, которые следует добавить, сообщите нам, и мы добавим их). Обратите внимание, что мы не включаем какие-либо «особые положения», которые могут существовать в местных кодексах, мы следуем только ASCE 7 в программном обеспечении, за исключением кода FBC 2017.

Какая последняя версия стандарта ASCE 7?
Последняя версия — ASCE 7-16, она включена в программное обеспечение MecaWind.

Я не инженер, будет ли сложно изучить программу?
Само программное обеспечение довольно простое в использовании; однако программа соответствует стандарту ASCE 7, и, честно говоря, это не всегда простой стандарт.Вы, вероятно, уже знаете это, и поэтому хотите приобрести программное обеспечение. Стандарт ASCE 7 использует много терминологии, имеет множество примечаний и особых исключений. Программное обеспечение помогает справиться с этими проблемами, но все же требует некоторого знакомства со стандартом ASCE 7.

Нужна ли мне копия стандарта ASCE 7-10 или ASCE 7-16?
Мы рекомендуем пользователю иметь копию стандарта.

Есть ли в программе учебник?
У нас есть несколько видеороликов, которые могут быть полезны на нашем канале YouTube .

Вы также можете приобрести нашу EBook , которая является отличным инструментом для объяснения расчетов ветровой нагрузки и того, как использовать программное обеспечение для расчета ветровых нагрузок.

Работает ли программа со зданиями необычной формы (T, L, U и т. Д.)?
MecaWind Pro обрабатывает здания L-образной формы; однако для других уникальных зданий (T, U и т. д.) с этими формами можно работать, выполнив несколько аналитических прогонов программного обеспечения. В предлагаемой нами электронной книге

есть пример того, как это сделать.

ПОЛИТИКА ВОЗВРАТА:

Возврат средств должен производиться в течение 72 часов с момента покупки и в любое время, после которого кредит магазина будет рассматриваться в индивидуальном порядке.Клиенту необходимо будет отправить запрос на возврат по электронной почте [защищенный адрес электронной почты] с приложенным доказательством покупки.

Калькулятор ветровой нагрузки Таблица Excel

ASCE705W ASCE 7-05 Написано для анализа воздушной нагрузки для кода и структур для программы электронных таблиц, написанной в MS-Excel. В частности, давление воздуха рассчитывается с помощью коэффициентов и соответствующих параметров и расчетов конструкции сети или расчета давления воздуха.

Калькулятор ветровой нагрузки

Эта программа представляет собой рабочую книгу с девятью (9) рабочими листами, описанными ниже.

* Упрощенный — Анализ с использованием упрощенного метода улучшения дома с <= 60 '
* MWFRS (малоэтажный) — основная система сопротивления воздуха и мощности для дома низкого уровня <= 60'
* MWFRS (любой HT) — основной система защиты от ветра для здания любой высоты
* Анализ стеновых компонентов C и C стен и облицовки
* Крыша C и C — Анализ кровельного материала и облицовки
* Стек и резервуар — анализ конденсированных дымоходов, штабелей и вертикальных резервуаров
* Открытый каркас ( без крыши) — Проанализируйте открытую конструкцию без потолка
* Карты ветра — Базовые карты скорости ветра (Рисунок 6-1 для кода ASCE 7-05)
* Для получения дополнительной информации о типе нагрузки прочтите дополнительные сведения о подсчетах нагрузки.

Идеи и ограничения программы:

1. Эта программа использует «Рекомендации по использованию регулирования воздушной нагрузки ASCE 7-02» для определения группы внешнего давления воздуха, используемой в помощниках давления наружного воздуха, рабочих листах «GCP», стенах C и C и крышах C и C. . (Примечание: версия этого документа, применимая к коду SSC 7-05, недоступна.)

2. Мастерские для «MWFRS (любой HT)», «Стены C и C» и «Крыши C и C» применимы для домов со средней высотой потолка до 500 футов.
3. Для «упрощенного» анализа он применим к малорастущему дому в соответствии с критериями раздела 6.4.1.

4. В таблице для упрощенного анализа расчет рассчитан для каждой стороны воздушной нагрузки MWFRS. Расчетная конструкция МДФРС считается нагруженной по всей длине или длине здания.

5. Рабочий лист «MWFRS (малоэтажный)» применим для малоэтажного дома, определенного в разделе 6.2.
6. Таблица «Открытые конструкции» применима к открытым каркасам без крыши высотой 500 футов.Может использоваться для конструкций открытого типа, трубопроводных / инженерных эстакад и мостов.
5. Определенные пользователем шаги могут использоваться для определения распределения давления воздуха в таблице для «Z», «MWFRS (любой HT)», «Стены C и C» и «Крыша C и C».

7. Рабочие листы «May MWFRS (no HT)», «Stack and Tank» и «Open Structures» могут обрабатывать «строгие» и «гибкие» здания и конструкции. Для «строгих» зданий и сооружений эта программа использует значение счета 0,85 или коэффициент стеклования, код «g», код 6.X 0,75 считается.

8. Мастерские для «Стены C и C» и «Крыши C и C» для зданий с плоской крышей, зданий с крышами Galilei с углами крыши <= 45 градусов и углами потолка с одноуровневыми крышами зданий <= 3 градусов.

9. Рабочий лист «Стек и резервуар» применим к арочной сварной конструкции длиной 600 футов.

10. Эта программа имеет несколько «полей для комментариев», которые содержат информацию, включая элементы ввода или вывода, использование уравнений, таблиц данных и т. Д.(Примечание. Внешний вид «Окна комментариев» обозначается «красным треугольником» в верхнем правом углу ячейки, в частности указателем мыши для перемещения содержимого «поля для комментариев» в нужную комнату.)

Ссылка для скачивания

Просмотры сообщений:
12 375

Расчет ветровой нагрузки на здание средней высоты

В этом курсе я объясню полный и подробный процесс расчета давления ветра и изгибающего момента основания для здания средней высоты.

Оценка ветровых нагрузок для проектирования конструкций основана на стандарте Австралии / Новой Зеландии AS1170.2, однако общая концепция остается неизменной для всех остальных норм. AS1170 имеет очень подробный и всеобъемлющий процесс расчета давления ветра.

Я часто вижу, как люди путаются с таким количеством параметров и правил кода, поэтому я решил подготовить этот курс, чтобы предоставить четкую дорожную карту для всех, кто хочет изучить процесс шаг за шагом.

Мой общий подход в этом курсе состоит в том, чтобы объяснить некоторые базовые и общие концепции ветровой нагрузки на конструкции, а затем я объясню, как рассчитать эти параметры ветра и где в коде я получаю эти значения на реальном примере.Эти параметры включают в себя

— региональную скорость ветра для различных областей страны,

— множитель рельефа / высоты и поясняющий определение различных категорий поездов,

— определение уровня важности здания и период повторяемости ветра с учетом загруженности и использование здания

— множитель направления ветра,

— множитель формы холма,

— множитель экранирования

— скорость ветра на площадке

— расчетная скорость ветра

— коэффициент аэродинамической формы для различных поверхностей или частей строительство.

Расчет аэродинамического коэффициента формы требует расчета коэффициентов внешнего и внутреннего давления, коэффициента уменьшения площади, коэффициента местного давления и коэффициента уменьшения из-за парапета, коэффициента комбинации действий и коэффициента динамического отклика для наветренной стены, подветренной стены, боковых стен, конструкции крыши, и облицовочные поверхности стен и крыши по отношению к двум перпендикулярным направлениям ветра.

— Чистое ветровое давление для двух перпендикулярных направлений ветра.

— Базовый момент, возникающий из-за давления ветра для двух перпендикулярных направлений ветра.

— Чистое ветровое давление на облицовку, которая включает элементы стен и крыши для двух перпендикулярных направлений ветра.

По окончании этого курса вы узнаете о фундаментальном и подробном процессе расчета ветрового давления и базового момента для конструктивных элементов и облицовки здания средней высоты.

Моя цель — повысить ценность для моих студентов, поделившись своим профессиональным / практическим опытом, а также объяснив теоретическую концепцию, лежащую в основе дизайна, поэтому, пожалуйста, не стесняйтесь спрашивать, если вы задаете какие-либо вопросы через окно сообщений здесь или в любых других социальных сетях. ссылки на средства массовой информации, которые представлены на нашей странице.

Кроме того, у вас будет пожизненный доступ к содержанию курса, что означает, что вы будете получать все будущие обновления и дополнения бесплатно.

Курсы PDH Online. PDH для профессиональных инженеров. ПДХ Инжиниринг.

«Мне нравится широта ваших курсов по HVAC; не только экологичность или экономия энергии

курсов. «

Russell Bailey, P.E.

Нью-Йорк

«Он укрепил мои текущие знания и научил меня еще нескольким новым вещам

, чтобы познакомить меня с новыми источниками

информации.»

Стивен Дедак, П.Е.

Нью-Джерси

«Материал был очень информативным и организованным. Я многому научился, и они были

.

очень быстро отвечает на вопросы.

Это было на высшем уровне. Будет использовать

снова. Спасибо. «

Blair Hayward, P.E.

Альберта, Канада

«Простой в использовании сайт.Хорошо организовано. Я действительно буду снова пользоваться вашими услугами.

проеду по вашей роте

имя другим на работе «

Roy Pfleiderer, P.E.

Нью-Йорк

«Справочные материалы были превосходными, а курс был очень информативным, особенно потому, что я думал, что я уже знаком.

с деталями Канзас

Городская авария Хаятт.»

Майкл Морган, P.E.

Техас

«Мне очень нравится ваша бизнес-модель. Мне нравится просматривать текст перед покупкой. Я нашел класс

.

информативно и полезно

на моей работе »

Вильям Сенкевич, П.Е.

Флорида

«У вас большой выбор курсов, а статьи очень информативны.Вы

— лучшее, что я нашел ».

Russell Smith, P.E.

Пенсильвания

«Я считаю, что такой подход позволяет работающему инженеру легко зарабатывать PDH, давая время на изучение

материал «

Jesus Sierra, P.E.

Калифорния

«Спасибо, что разрешили мне просмотреть неправильные ответы.На самом деле

человек узнает больше

от отказов »

John Scondras, P.E.

Пенсильвания

«Курс составлен хорошо, и использование тематических исследований является эффективным.

способ обучения »

Джек Лундберг, P.E.

Висконсин

«Я очень впечатлен тем, как вы представляете курсы; i.э., позволяя

студент, оставивший отзыв на курс

материалов до оплаты и

получает викторину «

Арвин Свангер, П.Е.

Вирджиния

«Спасибо за то, что вы предложили все эти замечательные курсы. Я определенно выучил и

получил огромное удовольствие «

Мехди Рахими, П.Е.

Нью-Йорк

«Я очень доволен предлагаемыми курсами, качеством материалов и простотой поиска.

на связи

курсов.»

Уильям Валериоти, P.E.

Техас

«Этот материал в значительной степени оправдал мои ожидания. По курсу было легко следовать. Фотографии в основном обеспечивали хорошее наглядное представление о

обсуждаемые темы »

Майкл Райан, П.Е.

Пенсильвания

«Именно то, что я искал. Потребовался 1 балл по этике, и я нашел его здесь.»

Джеральд Нотт, П.Е.

Нью-Джерси

«Это был мой первый онлайн-опыт получения необходимых мне кредитов PDH. Это было

информативно, выгодно и экономично.

Я очень рекомендую

всем инженерам »

Джеймс Шурелл, П.Е.

Огайо

«Я понимаю, что вопросы относятся к« реальному миру »и имеют отношение к моей практике, и

не на основании какой-то неясной секции

законов, которые не применяются

до «нормальная» практика.»

Марк Каноник, П.Е.

Нью-Йорк

«Отличный опыт! Я многому научился, чтобы перенести его на свой медицинский прибор

организация «

Иван Харлан, П.Е.

Теннесси

«Материалы курса имели хорошее содержание, не слишком математическое, с хорошим акцентом на практическое применение технологий».

Юджин Бойл, П.E.

Калифорния

«Это был очень приятный опыт. Тема была интересной и хорошо изложенной,

а онлайн-формат был очень

доступный и простой для

использовать. Большое спасибо. «

Патрисия Адамс, P.E.

Канзас

«Отличный способ добиться соответствия требованиям PE Continuing Education в рамках ограничений по времени лицензиата.»

Joseph Frissora, P.E.

Нью-Джерси

«Должен признаться, я действительно многому научился. Помогает иметь распечатанный тест во время

обзор текстового материала. Я

также оценил просмотр

фактических случаев «

Жаклин Брукс, П.Е.

Флорида

«Документ» Общие ошибки ADA при проектировании оборудования «очень полезен.Модель

тест действительно потребовал исследований в

документ но ответов

в наличии »

Гарольд Катлер, П.Е.

Массачусетс

«Я эффективно использовал свое время. Спасибо за то, что у вас есть широкий выбор.

в транспортной инженерии, которая мне нужна

для выполнения требований

Сертификат ВОМ.»

Джозеф Гилрой, П.Е.

Иллинойс

«Очень удобный и доступный способ заработать CEU для моих требований PG в Делавэре».

Ричард Роудс, P.E.

Мэриленд

«Я многому научился с защитным заземлением. Пока все курсы, которые я прошел, были отличными.

Надеюсь увидеть больше 40%

курсов со скидкой.»

Кристина Николас, П.Е.

Нью-Йорк

«Только что сдал экзамен по радиологическим стандартам и с нетерпением жду возможности сдать еще

курсов. Процесс прост, и

намного эффективнее, чем

вынуждены путешествовать. «

Деннис Мейер, P.E.

Айдахо

«Услуги, предоставляемые CEDengineering, очень полезны для профессионалов

Инженеры получат блоки PDH

в любое время.Очень удобно ».

Пол Абелла, P.E.

Аризона

«Пока все отлично! Поскольку я постоянно работаю матерью двоих детей, у меня мало

время искать, где на

получить мои кредиты от. «

Кристен Фаррелл, П.Е.

Висконсин

«Это было очень познавательно и познавательно.Легко для понимания с иллюстрациями

и графики; определенно делает это

проще поглотить все

теорий. «

Виктор Окампо, P.Eng.

Альберта, Канада

«Хороший обзор принципов работы с полупроводниками. Мне понравилось пройти курс по

.

мой собственный темп во время моего утро

метро

на работу.»

Клиффорд Гринблатт, П.Е.

Мэриленд

«Просто найти интересные курсы, скачать документы и взять

викторина. Я бы очень рекомендовал

вам на любой PE, требующий

CE единиц. «

Марк Хардкасл, П.Е.

Миссури

«Очень хороший выбор тем из многих областей техники.»

Randall Dreiling, P.E.

Миссури

«Я заново узнал то, что забыл. Я также рад оказать финансовую помощь

по ваш промо-адрес который

сниженная цена

на 40% «

Конрадо Казем, П.E.

Теннесси

«Отличный курс по разумной цене. Воспользуюсь вашими услугами в будущем».

Charles Fleischer, P.E.

Нью-Йорк

«Это был хороший тест и фактически подтвердил, что я прочитал профессиональную этику

коды и Нью-Мексико

правил. «

Брун Гильберт, П.E.

Калифорния

«Мне очень понравились занятия. Они стоили потраченного времени и усилий».

Дэвид Рейнольдс, P.E.

Канзас

«Очень доволен качеством тестовых документов. Буду использовать CEDengineerng

при необходимости дополнительных

аттестат. «

Томас Каппеллин, П.E.

Иллинойс

«У меня истек срок действия курса, но вы все же выполнили свое обязательство и дали

мне то, за что я заплатил — много

оценено! «

Джефф Ханслик, P.E.

Оклахома

«CEDengineering предоставляет удобные, экономичные и актуальные курсы.

для инженера »

Майк Зайдл, П.E.

Небраска

«Курс был по разумной цене, а материалы были краткими и

в хорошем состоянии »

Glen Schwartz, P.E.

Нью-Джерси

«Вопросы подходили для уроков, а материал урока —

хороший справочный материал

для деревянного дизайна. «

Брайан Адамс, П.E.

Миннесота

«Отлично, я смог получить полезные рекомендации по простому телефонному звонку.»

Роберт Велнер, П.Е.

Нью-Йорк

«У меня был большой опыт работы в прибрежном строительстве — проектирование

корпус курс и

очень рекомендую

Денис Солано, P.E.

Флорида

«Очень понятный, хорошо организованный веб-сайт. Материалы курса этики Нью-Джерси были очень хорошими

хорошо подготовлен. «

Юджин Брэкбилл, П.Е.

Коннектикут

«Очень хороший опыт. Мне нравится возможность загрузить учебные материалы на номер

.

обзор везде и

всякий раз, когда.»

Тим Чиддикс, P.E.

Колорадо

«Отлично! Сохраняю широкий выбор тем на выбор».

Уильям Бараттино, P.E.

Вирджиния

«Процесс прямой, без всякой ерунды. Хороший опыт».

Тайрон Бааш, П.E.

Иллинойс

«Вопросы на экзамене были зондирующими и продемонстрировали понимание

материала. Полная

и всесторонний ».

Майкл Тобин, P.E.

Аризона

«Это мой второй курс, и мне понравилось то, что мне предложили этот курс

поможет по телефону

работ.»

Рики Хефлин, П.Е.

Оклахома

«Очень быстро и легко ориентироваться. Я определенно буду использовать этот сайт снова».

Анджела Уотсон, П.Е.

Монтана

«Легко выполнить. Никакой путаницы при подходе к сдаче теста или записи сертификата».

Кеннет Пейдж, П.E.

Мэриленд

«Это был отличный источник информации о солнечном нагреве воды. Информативный

и отличный освежитель ».

Луан Мане, П.Е.

Conneticut

«Мне нравится подход к регистрации и возможность читать материалы в автономном режиме, а затем

вернуться, чтобы пройти викторину «

Алекс Млсна, П.E.

Индиана

«Я оценил объем информации, предоставленной для класса. Я знаю

это вся информация, которую я могу

использование в реальных жизненных ситуациях »

Натали Дерингер, P.E.

Южная Дакота

«Обзорные материалы и образец теста были достаточно подробными, чтобы позволить мне

успешно завершено

конечно.»

Ира Бродская, П.Е.

Нью-Джерси

«Веб-сайтом легко пользоваться, вы можете скачать материал для изучения, а потом вернуться

и пройдите викторину. Очень

удобно а на моем

собственный график. «

Майкл Глэдд, P.E.

Грузия

«Спасибо за хорошие курсы на протяжении многих лет.»

Деннис Фундзак, П.Е.

Огайо

«Очень легко зарегистрироваться, получить доступ к курсу, пройти тест и распечатать PDH

Сертификат

. Спасибо за изготовление

процесс простой. »

Fred Schaejbe, P.E.

Висконсин

«Опыт положительный.Быстро нашел курс, который соответствовал моим потребностям, и прошел

часовой PDH в

один час. «

Стив Торкильдсон, P.E.

Южная Каролина

«Мне понравилось загружать документы для проверки содержания

и пригодность, до

имея для оплаты

материал

Ричард Вимеленберг, П.Е.

Мэриленд

«Это хорошее напоминание об ЭЭ для инженеров, не являющихся электротехниками».

Дуглас Стаффорд, П.Е.

Техас

«Всегда есть возможности для улучшения, но я ничего не могу придумать в вашем

.

процесс, требующий

улучшение.»

Thomas Stalcup, P.E.

Арканзас

«Мне очень нравится удобство участия в викторине онлайн и получение сразу

Сертификат

. «

Марлен Делани, П.Е.

Иллинойс

«Учебные модули CEDengineering — это очень удобный способ доступа к информации по номеру

.

много разные технические зоны за пределами

по своей специализации без

надо ехать.»

Гектор Герреро, П.Е.

Грузия

Расчет ветровой нагрузки для фотоэлектрических массивов

Расчет ветровой нагрузки для фотоэлектрических массивов


Брайан М. Маккаффри, P.E.


Краткое содержание курса

Этот 2-часовой курс познакомит вас с принципами определения ветровых нагрузок на фотоэлектрические батареи. Из-за отсутствия кодексов и стандартов, касающихся монтажа фотоэлектрических массивов на крышах, этот курс предоставляет рекомендации по проектированию, включая примерные расчеты для определения ветровых нагрузок на фотоэлектрические батареи на основе признанного стандарта ASCE 7-05.

Этот курс включает
тест с несколькими вариантами ответов в конце, который предназначен для улучшения понимания
материалов курса.

Обучение
Объектив

По завершении этого курса студент узнает следующее:

  • Различия между ветровой нагрузкой на фотоэлектрические батареи и другие конструкции крыш;
  • Методики правильного подбора коэффициентов давления;
  • Как геометрические параметры солнечных батарей влияют на ветровые нагрузки;
  • Как расположение фотоэлектрической батареи на крыше влияет на ветровые нагрузки;
  • Методика расчета ветровых нагрузок на фотоэлектрические модули; и,
  • Методика расчета ветровых нагрузок на монтажные конструкции и метизы.

Предполагаемый
Аудитория

Этот курс предназначен для всех инженеров, архитекторов и специалистов-строителей, которые заинтересованы в более глубоком понимании расчетов ветровой нагрузки для фотоэлектрических монтажных конструкций, модулей и монтажного оборудования.

Пособие для участника

Этот курс познакомит с принципами определения ветровых нагрузок на фотоэлектрические батареи.

Курс
Введение

Сегодняшняя фотоэлектрическая промышленность должна полагаться на различные интерпретации лицензированных инженеров-строителей строительных норм и стандартов при проектировании систем крепления фотоэлектрических элементов, которые будут выдерживать ветровые нагрузки.Это проблематично, поскольку безопасность и достаточность структурных креплений солнечного оборудования к крышам не рассматриваются должным образом в каких-либо нормах и стандартах. Стандарт ASCE 7-05 Минимальные расчетные нагрузки для зданий и других сооружений — это стандарт для ветровых нагрузок на конструкции, но он не дает адекватных рекомендаций для специалистов по проектированию и должностных лиц, занимающихся оценкой фотоэлектрических установок. До тех пор, пока не будут разработаны нормы и стандарты для монтажа фотоэлектрических массивов на крышах домов, Расчет ветровой нагрузки для фотоэлектрических массивов предоставляет руководство по проектированию, включая примеры расчетов для определения ветровых нагрузок на фотоэлектрические массивы на основе признанного стандарта ASCE 7-05.

До тех пор, пока не будут разработаны нормы и стандарты для установки фотоэлектрических массивов на крышах домов, Расчет ветровой нагрузки для фотоэлектрических массивов предоставляет руководство по проектированию, включая примеры расчетов для определения ветровых нагрузок на фотоэлектрические батареи на основе главы 6 стандарта ASCE 7-05.

Этот подход применим к типичному жилому применению фотоэлектрических массивов, установленных параллельно скату крыши и относительно близко к поверхности крыши.

Курс
Содержимое

Курс полностью основан на Расчет ветровой нагрузки для фотоэлектрических массивов , опубликованном Советом по нормам и стандартам Solar America.Также будет полезно сослаться на главу 6 Американского общества инженеров-строителей (ASCE) «Минимальные проектные нагрузки для зданий и других конструкций (ASCE 7-05)», чтобы следовать вместе с примерами документов курса.

Расчет ветровой нагрузки для фотоэлектрических массивов

Пожалуйста, нажмите
подчеркнутый выше гипертекст для просмотра, загрузки или печати документа для вашего
изучение. Из-за большого размера файла мы рекомендуем сначала сохранить
файл на свой компьютер, щелкнув правой кнопкой мыши и выбрав «Сохранить цель
В виде … «, а затем откройте файл в Adobe Acrobat Reader. Если у вас все еще есть
возникнут какие-либо трудности при загрузке или открытии этого файла, возможно, вам придется закрыть некоторые
приложения или перезагрузите компьютер, чтобы освободить память.

Краткое содержание курса

Информация, представленная в этом курсе, может быть использована для ознакомления или расширения знаний студентов о расчетах ветровой нагрузки на фотоэлектрические батареи. Используя эти знания, специалист по проектированию может лучше оценить оборудование и методы крепления, чтобы гарантировать, что фотоэлектрическое оборудование останется прикрепленным к конструкциям во время урагана, и что дополнительные нагрузки или сочетания нагрузок не превышают конструктивную способность здания.Кроме того, специалист по проектированию должен подтвердить, какая версия ASCE 7 требуется местными строительными нормами при подготовке расчетов ветровой нагрузки. Как всегда, хорошее инженерное решение имеет первостепенное значение в любой ситуации. Использование здравого смысла и знаний, полученных в этом курсе, может обеспечить безопасную и надежную установку фотоэлектрической батареи.

Тест

Однажды
вы закончили изучать

выше содержания курса,

вам нужно
пройти тест
для получения кредитов PDH
.


ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ: Материалы
содержащиеся в онлайн-курсе не являются заявлением или гарантией
со стороны Центра PDH или любого другого лица / организации, упомянутых здесь. Материалы
предназначены только для общей информации. Они не заменяют грамотного профессионала.
совет. Применение этой информации к конкретному проекту должно быть пересмотрено.
зарегистрированным архитектором и / или профессиональным инженером / геодезистом. Кто-нибудь делает
использование информации, изложенной в настоящем документе, делает это на свой страх и риск и предполагает
любую вытекающую из этого ответственность.


Ветровая нагрузка | Загрузка | FIN EC

Ветровая нагрузка

класс = «h2″>

Расчеты выполняются в соответствии со стандартом EN 1991-1-4. Эти процедуры включают:

Пиковое скоростное давление

Расчет пикового скоростного давления выполняется в соответствии с главой 4 EN 1991-1-4.

Базовая скорость ветра v b рассчитывается по формуле (4.1) :

37 3 9173 9173 9173 9173 9173 9173 сезон

20

, где:

  • Базовая скорость ветра, определенная на высоте 10 м над землей категории местности II

c dir

v b, 0

  • Фундаментальное значение базовой скорости ветра (введено вручную или выбрано из карты ветровых регионов)

Средняя скорость ветра v м (z) на высоте 9159 8 z над ландшафтом рассчитывается по следующей формуле:

, где:

c r (z) 08

17

9

9175 c o (z)

  • Фактор орографии, рассчитанный в соответствии с приложением A.3 EN 1991-1-4

v b

  • Базовая скорость ветра, определенная на высоте 10 м над землей категории местности II 31

Для интервала

коэффициент шероховатости c r (z) вычисляется по формуле

Для

используется следующая формула:

где:

z 0

  • Длина шероховатости по таблице 4.1 EN 1991-1-4

z min

  • Минимальная высота согласно таблице 4.1 EN 1991-1-4

z max

k r

9178

9000 9000 9000 9178

z 0, II

  • Длина неровностей для категории местности II

    1 II

  • 1 (z) рассчитывается для интервала

    по формуле

    9 0004 Для

    используется следующая формула:

    где это:

    k I 8 значение это 1.0

    c 0

    z 0

    длина

    длина

    EN 1991-1-4

    Пиковое скоростное давление q p (z) рассчитывается по формуле (4.8) :

    где:

    ρ

    Ветровое давление на поверхности

    Ветровое давление w e , действующее на внешние поверхности, рассчитывается по следующей формуле:

    где:

    q p (z e ) 9160 0

    • Пиковое скоростное давление

    z e

    84

    00

    00
    5 00

    00 9153 915 915 915 9179 915 915 915 коэффициент давления c pe зависит от нагрузки A .Значения c pe, 1 для стержней с нагруженной площадью 1 м 2 или меньше и c pe, 10 для стержней с нагруженной площадью 10 м 2 или больше определены в стандарт. Линейная интерполяция используется для элементов с нагруженной площадью между 1 м 2 и 10 м 2 :

    Коэффициенты давления для крыш

    Коэффициенты давления для крыш выбираются в соответствии с главами 7.2.3 (плоские крыши), 7.2.4 (односкатные крыши), 7.2.5 (двускатные крыши) и 7.2.6 (шатровые крыши) EN 1991-1-4. Наиболее неблагоприятное значение используется для крыш с неопределенной топологией (например, односкатное и односкатное прямоугольное здание).

    Коэффициенты давления для крыш

    Коэффициенты давления для стен выбираются в соответствии с главой 7.2.2 EN 1991-1-4.

    Коэффициенты давления для сводчатых крыш и куполов

    Коэффициенты давления для сводчатых крыш и куполов выбираются в соответствии с главой 7.2.8 из0 EN 1991-1-4.

    Расчет ветровой нагрузки для солнечных фотоэлектрических массивов

    Сегодняшняя фотоэлектрическая промышленность должна полагаться на различные интерпретации лицензированных инженеров-строителей строительных норм и стандартов при проектировании систем крепления фотоэлектрических модулей, которые будут выдерживать ветровые нагрузки. Раньше это было проблемой, потому что, хотя органы, выдающие разрешения, действительно требуют оценки конструктивного крепления солнечного оборудования к крышам, безопасность и достаточность этих приспособлений не рассматриваются должным образом в каких-либо нормах и стандартах.Результатом стало множество интерпретаций кода от разных лиц и групп, которые часто приводили к разным проектным нагрузкам для одних и тех же проектных спецификаций.

    Однако с появлением ASCE 7-16 все меняется. Впервые в коде ASCE специально рассматриваются солнечные панели на крышах, а новая версия ASCE 7 предоставляет 2 метода расчета надлежащей ветровой нагрузки. Поскольку ураганные ветры становятся все более распространенными, расчеты ветровой нагрузки становятся все более ценными знаниями для подрядчиков и инженеров, особенно на юго-востоке США.

    Совет по нормам и стандартам Solar America

    1. В настоящее время они рекомендуют основывать конструкцию фотоэлектрических систем на крыше на Стандарте ASCE 7-16 следующим образом:
      1. Основная система сопротивления ветру (MWFRS) является рекомендуемой отправной точкой для проектирования фотоэлектрической монтажной конструкции с фотоэлектрическим модулем, ориентированным над и параллельно поверхности крыши.
      2. Разделы 29.4.3 и 29.4.4 касаются обновлений ветровых нагрузок на солнечные панели для крыш с низким уклоном (7 градусов или ниже), а второе обновление касается панелей, которые устанавливаются параллельно или близко к параллельному потолку.Команда инженеров CED Greentech порекомендует использовать рисунки 29.4-7 и рисунки с 30.3-2 по 30.3-7 для определения надлежащего расчетного давления ветра и правильного коэффициента внешнего давления.
    2. Совет по нормам и стандартам Solar America рекомендует проводить испытания в аэродинамической трубе для наиболее распространенных фотоэлектрических установок на крыше для проверки методов и расчетов. Типы установки включают установку на стойке параллельно крыше, установку на стойке под наклоном относительно крыши и установку с балластом на плоских крышах.
    3. Они рекомендуют внести изменения в нормы и стандарты, чтобы конкретно рассмотреть монтаж фотоэлектрических массивов на крышах домов, чтобы устранить потенциальные препятствия для развития рынка в регионах с сильным ветром.

    Формула, которую ASCE 7-16 использует для расчета ветрового давления солнечной энергии, выглядит следующим образом:

    Ветровое давление = Скоростное давление * коэффициенты внешнего давления * yE * yA

    Коэффициенты внешнего давления основаны на компонентах и ​​обшивке крыш, их можно рассчитать на основе рисунков 30.От 3-2 до 30,3-7 или 30,5-1. yE — коэффициент, равный 1 или 1,5 в зависимости от того, выступают ли панели на кромке крыши. Если они открыты, используется 1,5, если панели не обнажены, в уравнении используется 1. yA — это еще один коэффициент, называемый коэффициентом выравнивания. На рис. 29.4-8 ASCE показан диапазон значений yA, в основном от 0,4 до 0,8 в зависимости от эффективной площади ветра (эффективная площадь ветра рассчитывается как Высота * Высота / 3). Для yA, если площадь ветра составляет 1-10 футов в квадрате, тогда yA равно.8, если эффективная ветровая площадь больше 100 футов в квадрате, yA будет .4. YA между этими двумя точками можно увидеть на графике ниже. Используя вместе 4 части уравнения, вы можете рассчитать ветровую нагрузку для массива.

    ASCE 7 также предоставляет этот полезный инструмент, который позволяет вам протестировать любое место в США и узнать факторы риска ветра, дождя, снега, наводнения, землетрясения, льда и цунами. Если у вас есть дополнительные вопросы о ветровой нагрузке и требованиях для вашего следующего проекта, обратитесь к своему торговому представителю сегодня, чтобы узнать больше!

    Источник изображения:
    https: // www.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

    2021 © Все права защищены.