Jaké je zatížení střechy sněhem?

Nikoho nepřekvapí situace, kdy vás sněhová masa na střeše znervózňuje, vylézt na střechu a odstranit nahromaděnou vrstvu sněhu. I když bylo zatížení sněhem vypočteno na základě maximální hodnoty během instalace střechy, konstrukce základny a střešního rámu budovy, v souladu s doporučeními SNiP 2.01.07-85, zdravý rozum velí, že byste neměli kontrolovat platnost vzorců u vás doma.

Pro oblasti s velkým množstvím srážek mají šikmé střechy jednoznačně výhody oproti plochým konstrukcím, už jen proto, že většinu sněhové hmoty při velkých úhlech sklonu prostě odfoukne vítr nebo se sesune dolů.

Proč zvažovat tlak sněhu?

Zatížení sněhem, mapa zónového rozložení na území Ruské federace

Je zřejmé, že na rozlehlém území Ruské federace se průměrné množství srážek ve formě sněhu podle regionů výrazně liší. Na základě výsledků mnohaletých pozorování a výpočtů byla sestavena mapa území země, která zobrazuje osm různých zón podle úrovně zatížení sněhem.

Tabulka zónového rozložení území Ruské federace podle průměrného zatížení sněhem

Zasněžené oblasti Ruské federace	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII
Odhadovaná hmotnost sněhové pokrývky Q na 1 m² vodorovného povrchu terénu, kPa (kg/m²)	0,8 (80)	1,2 (120)	1,8 (180)	2,4 (240)	3,2 (320)	4,0 (400)	4,8 (480)	5,6 (560)

Zatížení sněhem se vypočítá pomocí vzorce: S=Sg*m, kde:

• Sg je vypočtená hodnota hmotnosti sněhové pokrývky na 1 m. sq vodorovný povrch země, vzat podle tabulky;
• m je koeficient přechodu od hmotnosti sněhové pokrývky země k zatížení sněhem na pokrývce;
• vypočtená hodnota hmotnosti sněhové pokrývky Sg se bere v závislosti na sněhové oblasti Ruské federace.

Součinitel m závisí na úhlu sklonu sklonu střechy, při úhlech sklonu sklonu střechy:

• méně než 25 stupňů m se rovná 1;
• od 25 do 60 stupňů se hodnota m rovná 0,7 (přibližně každý sklon má svou vlastní hodnotu);
• více než 60 stupňů, hodnota m se při výpočtu celkového zatížení sněhem nebere v úvahu.

U jednoduchých budov a konstrukcí se zatížení sněhem na ploché střeše počítá na základě pevnosti a únosnosti nejslabšího článku konstrukce:

1. Výpočet lomu nebo maximálního přípustného průhybu desky ploché střechy. U železobetonových nosníků a rámových nosných vazníků, ze kterých jsou dnes velmi oblíbené všemožné pavilony nebo obchodní centra, je tlak od zatížení sněhem určen maximálním přípustným průhybem jednoho podlahového prvku.
2. U jednoduchých konstrukcí plochých střech, u kterých mají relativně krátké a tuhé nosníky přemrštěnou bezpečnostní rezervu, se provádějí výpočty zatížení sněhem na základě stability a únosnosti stěn a svislých podpěr.
3. V budovách a konstrukcích, které mají nadměrnou bezpečnostní rezervu, se pro kontrolu místní pevnosti válcované měkké krytiny bere v úvahu tlak na povrch střechy v důsledku zatížení sněhem.

Na fotografii: střecha se zhroutí pod tíhou sněhu v oblasti Gomel. Systém krokví nevydržel zatížení.

Důležité! V druhém případě je výpočet plechu střešní krytiny kontrolován nikoli průměrnou pevností v tahu, ale právě v místech, kde zatížení sněhem působí v nejnepříznivějších podmínkách.

Mezi taková místa patří oblasti přiléhající ke svislým stěnám, oblasti přiléhající k odtokovým otvorům, ventilačním otvorům a provzdušňovačům. V těchto místech se výška sněhové pokrývky může odpovídajícím způsobem několikrát zvýšit, maximální lomová síla působící na střešní plech bude výrazně vyšší než průměrná hodnota pro střechu.

Podmínky uvedené ve druhém odstavci platí pro přístřešky s plochou střechou, garáže a přístavky, ve kterých je celkový příspěvek zatížení sněhem k celkovému tlaku na svislé podpěry nebo stěny alespoň 20 % doporučeného bezpečnostního faktoru.

Zatížení sněhem je ještě důležitější u rámových budov založených na vaznících, svislých sloupech a podlahových trámech vyrobených z válcovaného kovu bez použití betonových odlitků. V tomto případě se výpočet provádí na základě stability svařovaných rozpětí a celé budovy při maximálním zatížení sněhem a větrem. Informace o tloušťce a hloubce sněhové pokrývky jsou vybírány z dat meteorologických služeb za posledních padesát let.

Jak se počítá zatížení sněhem?

Navzdory skutečnosti, že konstrukce šikmé střechy mají určité výhody oproti plochým variantám, v každém případě se počítá tlak na nosné prvky střechy v důsledku zatížení sněhem. Účelem výpočtu je určit přibližnou průměrnou velikost krokví v závislosti na celkové hmotnosti koláče střešní krytiny, zatížení sněhem a větrem.

Standardní přístup k určení hodnoty zatížení plochy rampy vyžaduje následující výpočty:

1. Stanoví se maximální výška sněhové pokrývky na střeše a její hmotnost na jednotku plochy střechy;
2. Podle doporučení a norem SNiP je koeficient snížení tlaku na šikmé ploše určen ve srovnání s plochou střechou, přičemž se nebere v úvahu kvalita a drsnost střešního materiálu, pouze úhel sklonu střechy použitý;
3. Násobením hmoty redukčním faktorem a plochou se tlak ze sněhové hmoty přenáší na stěny a základ. Tato hodnota však pouze odhaduje zatížení sněhem, nepoužívá se pro přesné výpočty.

Důležité! V tomto případě se ve standardní metodě výpočtu předpokládá, že sněhová pokrývka je rozložena rovnoměrně po celé střešní rovině.

Pokud jde o varianty plochých střech, zatížení od sněhové hmoty na šikmých konstrukcích lze vypočítat pomocí programu kalkulačky, který obsahuje mnoho korekčních faktorů, takže výsledek je poněkud přesnější než hrubý odhad v jedné aritmetické operaci.

Zatížení sněhem na různých místech střechy

Často se má za to, že tlak sněhu na sklon střechy nezávisí na výšce krytu. To platí, ale pouze pro čerstvě napadaný sníh a pouze pro absolutně utěsněné střechy se sklonem alespoň 25 %. Ve všech ostatních případech se nerovnoměrný tlak sněhu začne projevovat během jednoho dne.

V každém případě se sníh začne pohybovat dolů a tát. Většina hmoty půjde dolů z povrchu hřebene, blíže k převisům. Část vody stéká do spár mezi střešními plechy a může zamrznout nebo být zachycena izolací. Čím je střecha teplejší, tím silněji sníh přilne k jejímu povrchu. V některých případech se topná tělesa používají k roztavení zmrzlé vody v nejnebezpečnějších místech pro střechu – střední část a převisy.

Na obrázku je schéma průhybu šikmé střechy, získané výpočtovým modelováním na počítači.

Sněhová nálož na střeše se začíná přerozdělovat podél svahu, především kvůli procesu zhutňování a za druhé kvůli nerovnoměrné deformaci systému krokví. Střední část krokví, nejpružnější a nestabilní, se ohýbá, a proto se v každém bodě střechy pod zatížením sněhem mění úhel sklonu svahu, což znamená, že v oblastech blíže k převisům se tlak na rámu krokví se zvyšuje.

Údaje o množství a hloubce sněhové pokrývky v různých klimatických pásmech jsou často matoucí. Tento údaj má velmi průměrnou hodnotu, v některých podmínkách je díky návětrné poloze střechy méně sněhu, v závětrné poloze více sněhu. Navíc na samotné střeše je spousta konstrukčních prvků a oblastí, kde je zatížení sněhem výrazně vyšší, než je průměr. Například údolní nároží, vikýře a vikýře.

V těchto místech se při nepříznivém směru větru může vytvořit sněhová závěj několikanásobně vyšší, než je průměr. Nejnepříjemnějším jevem při pohybu sněhové hmoty je hromadění obrovských náloží sněhu smíchaných s tající vodou na okapu. Zatížení sněhem takové hmotnosti může být řádově vyšší než průměrná charakteristika tlaku sněhu z referenčních údajů.

Dokonce i střešní krytina může ovlivnit proces hromadění sněhu. Střechy pokryté pozinkovaným plechem a plechovými taškami odhazují sníh docela dobře; Neměli byste slevovat z vytápění střechy, instalace sněhových zábran a mnoha dalších nuancí, které výrazně usnadňují život majitelům budov a staveb v zimě.

Doporučení od profesionálů proto nikdy neuškodí, a to jak při přípravě na opravu střechy, tak při stavbě střechy nové.

Vážení návštěvníci!

Případné dotazy rádi zodpovíme. Chcete-li to provést, můžete:

volejte na číslo: +7 (495) 669 31 74

nebo pošlete zprávu na: info@bta.ru

a získat podrobné rady.

Rusko je zasněžená země a na většině jeho území sníh několik měsíců neroztaje. Včetně na střechách. V tomto článku vám řekneme, jak zahrnout zatížení sněhem do výpočtů a navrhnout spolehlivou střechu.

Standardní a návrhové zatížení

Na základě historie pozorování počasí si lze udělat představu o tom, kolik sněhu v průměru napadne v konkrétní oblasti. Zjistěte odhadovanou hmotnost hromadící se sněhové pokrývky na 1 metr čtvereční. m vodorovného povrchu země v určité oblasti lze získat podle SP „Zatížení a dopady“. Tento regulační dokument předepisuje rozdělení území Ruska do 8 sněhových oblastí, ve kterých spadne 80 až 560 kg sněhu na mXNUMX. Množství sněhu na střeše se však bude lišit od těchto hodnot kvůli jejímu sklonu.

Zasněžené oblasti Ruské federace	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII
Sg, standardní hmotnost sněhové pokrývky na 1 m² vodorovného povrchu terénu, kPa (kg/m²)	0,5	1,0	1,5	2,0	2,5	3,0	3,5	4,0

Chcete-li získat hodnotu standardního zatížení střechy sněhem, musíte hodnotu vztahující se k oblasti konstrukce vynásobit korekčním faktorem, který zohledňuje úhel sklonu střechy.

S = Sg ⋅ m, kde:

Sg – hodnota převzatá z tabulky;
m – koeficient přechodu od tíhy sněhové pokrývky na úrovni terénu k zatížení sněhové pokrývky.

Když je sklon střechy:

• méně než 30 stupňů, m = 1; Na střeše se hromadí stejné množství sněhu jako na zemi.
• více než 60 stupňů, m = 0; Na střeše není prakticky žádný sníh.

Standardní zatížení sněhem – jedná se o průměrné množství sněhu, které bude ležet na střeše, která má specifický sklon a nachází se na konkrétním místě.

Při výpočtech však nelze spoléhat na průměrnou hodnotu. Za prvé, klima se mění a množství sněhu je stále nadprůměrné. Za druhé, na střeše samotné může sníh ležet také nerovnoměrně a vytvářet místní přetížené zóny, takzvané „sněhové kapsy“. Na rozložení sněhu na střeše má vliv i rychlost a síla větru, s tímto faktorem je také třeba počítat.

Sníh padá ze střechy

Proto určit návrhové zatížení sněhem standardní hodnota se násobí koeficientem spolehlivosti. Obvykle je to 1,4. To znamená, že vypočtené hodnoty jsou o 40 % vyšší než standardní hodnoty. To však nemusí stačit ke kompenzaci extrémních lokálních přetížení (například sněhové vaky). Takové zóny rozložení sněhu jsou zohledněny koeficientem m pomocí samostatných vzorců z přílohy SP, v závislosti na geometrických tvarech střechy se zatížení z nich vypočítá samostatně!

Jak je rozmístěn sníh na svahu?

Čerstvě napadaný sníh se rovnoměrně rozloží po povrchu střechy, ale časem se vlivem gravitace začne sjíždět. Četné cykly tání a mrznutí vedou k hromadění velkých mas sněhu v oblasti převisů okapů. Proto je po obvodu střechy zajištěno kabelové vytápění střechy – umožňuje roztavit sníh v nejnebezpečnějších a nejzatíženějších oblastech.

Kabelové vytápění obkladů

Na svazích jsou i samostatné uzly a oblasti, kde zatížení sněhem výrazně převyšuje průměrnou hodnotu. Například oblasti za komíny, údolí, vikýře a vikýře.

V těchto nebezpečných oblastech se pokládají dvojité krokve, jejichž bezpečnostní rezerva je mnohem vyšší než u běžných jednoduchých krokví.

Sníh je jiný než sníh!

Překvapivě se hmotnost sněhové pokrývky stejné výšky může lišit 5-7 nebo dokonce 10krát, v závislosti na „stáří“ sněhu, vlhkosti vzduchu, datu, počtu tání a dalších faktorech. Proto je téměř nemožné odhadnout množství sněhu nahromaděného na střeše „okem“!

Jak vítr ovlivňuje rozložení sněhu na střeše?

Vítr snadno přenáší sněhové vločky z místa na místo a s tím je třeba také počítat. V závislosti na tom, jak je budova umístěna vzhledem ke směru převládajících větrů, kolik má střecha sklony a pod jakým úhlem k horizontu jsou umístěny, se vliv větru sníží nebo zvýší. Pokud je například hřeben sedlové střechy umístěn kolmo na směr větru, pak proudění vzduchu přenese sníh z návětrného svahu do závětrného. V extrémních případech se na závětrném svahu může nashromáždit téměř dvojnásobné množství sněhu!

Sněhové zábrany jsou základním prvkem bezpečné střechy

U sedlových střech s úhlem sklonu 15-40 stupňů bude součinitel akumulace sněhu 0,75 na návětrné straně a 1,25 na závětrné straně. Musíte jím vynásobit hodnotu měrné hmotnosti sněhu ve vybrané oblasti, převzatou z tabulky 1, a také vynásobit koeficientem ma faktorem spolehlivosti 1,4.

Číselná hodnota zatížení sněhem bývá pro člověka daleko od stavby velmi překvapivá. A automaticky odstraňuje strach z pokládky těžkých střešních krytin, jako jsou keramické nebo minerální tašky, protože hmotnost střešní krytiny nezaujímá tak velký podíl na celkové skladbě zatížení. Pokud dobře navržené krokve snadno odolají tlaku dvou nebo tří centů sněhu, jaký je pak rozdíl v tom, zda metr čtvereční krytiny váží – 5 kilogramů nebo 45?