Расчет снеговой и ветровой нагрузки
При строительстве ангара в первую очередь уделяется внимание безопасности конструкции. Поэтому производится множество расчетов, которые помогают учесть все возможные нагрузки. В процессе проектирования здания важно учесть все нагрузки, которые будут действовать на него в ходе эксплуатации. Особенно опасным внешним воздействием считается давление ветра и снега. Его при помощи специальных программ рассчитывают и тщательно перепроверяют в конструкторском отделе. Мы понимаем, что от продуманности конструкции зависит ее долговечность и комфорт тех, кто будет работает внутри. Подсчеты помогают верно заложить материалы, которые будут использованы: метизную продукцию, профили и т.д. Они должны быть способны выдержать предстоящее давление.
Чтобы быть уверенным в точности производимых расчетов и прочности будущего строения, следует обращаться к специалистам. Вкратце расскажем о том, как подсчитываются атмосферные нагрузки. Для начала разберемся с понятиями нормативная и расчетная нагрузка:
- - нормативная нагрузка – это наибольшая нагрузка, которая отвечает нормальным условиям эксплуатации и учитывается при расчетах на второе предельное состояние.
- - расчетная нагрузка – это произведение нормативной нагрузки на коэффициент надежности по нагрузки. Этот коэффициент учитывает возможное отклонение нормативной нагрузки в сторону увеличения по неблагоприятным обстоятельствам.
Как рассчитать снеговую и ветровую нагрузку
Снеговую нагрузку высчитывают по СНиП 2.01.07-85 или по СП 20.13330.2016. Обязателен к исполнению СНиП, а СП носит рекомендательный характер.
Нагрузки, которые преподносит природа, передаются всем несущим элементам: крыше и стенам, на которые она опирается, а впоследствии и всему фундаменту. Понятно, что пренебрегать подсчетами нельзя.Снеговая масса воздействует на строение на протяжении только зимних месяцев, при этом это давление статично, и его можно регулировать: просто почистить крышу. Но не стоит забывать о сильных снегопадах, особенно с мокрым снегом, который в 2-3 раза тяжелее.
Что касается ветра, он создает воздействие на протяжении всего года, усиливаясь и стихая, никто не застрахован от случайных ураганов. Так как направление ветра весьма изменчиво, конструкцию крыши следует снабдить солидным запасом прочности.
Снеговая нагрузка
Расчет природных нагрузок всегда производится в комплексе. Расскажем, как подсчитать опасность от снега.
Каждый географический регион имеет свои показатели осадков. Чтобы определить вес снегового покрова в конкретном районе, воспользуйтесь специальной картой. По ней можно узнать соответствующий номер и сопоставить с цифрой в приведенной ниже таблице.
Предлагаем альтернативный вариант подсчета. Выберите населенный пункт в следующей таблице (Приложение 3: Снеговые и ветровые нагрузки в городах РФ).
Нормативное значение снеговой нагрузки определяют по следующей формуле:
S = Sg * µ,
где S — давление снега на квадратный метр кровли;
Sg — нормативная величина снеговой нагрузки для конкретного 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.
Обратите внимание!
Учитывайте обычное состояние снеговых масс в районе. Мокрый снег тяжелее сухого: средний вес снега 100 кг/м3, а вот в сыром состоянии он достигает 300 кг/м3.
Ветровая нагрузка
Нагрузка от воздействия ветра рассчитывается аналогично снеговой. Принципиальное значение также имеет район строительства. Проверьте населенный пункт в следующей таблице либо определите на карте номер ветрового района и сопоставьте с данными таблицы.
За основу расчета возьмите нормативное значение нагрузки ветра, которое действует в регионе. Умножаем на поправочный коэффициент высоты объекта:
W= Wo* k,
W — ветровая нагрузка на квадратный метр площади;
Wo — нормативная величина по региону;
k — поправочный коэффициент, учитывающий высоту над поверхностью земли.
Существуют 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.
Глобальная онлайн-карта ветров
Осторожно!
При проведении расчетов учитывайте независимость снеговых и ветровых нагрузок друг от друга, а также — одновременность их воздействия. Общая нагрузка на кровлю — это сумма обоих значений! Ветер оказывает боковое давление на строение. Воздушный поток при столкновении с препятствием распределяется и уходит вниз к фундаменту, а также вверх, к карнизу крыши. И если не провести верные расчеты, кровельное покрытие рискует сорвать шквалистый или ураганный ветер. Еще один показатель – аэродинамический эффект, зависящий от угла уклона крыши. Чем круче скат, тем сильнее окажется нагрузка, ветер может опрокинуть крышу. И даже при малом угле кровли ветер воздействует на крышу как подъемная сила, стремясь сорвать ее и унести прочь. Чтобы таких последствий не случилось, доверьте подсчеты профессионалам! Правильный расчет — основа долговременной и надежной службы кровли и постройки.
Таблица ветровых и снеговых нагрузок для городов России
| Город | Ветровой район | Снеговой район |
|---|---|---|
| Ангарск | 3 | 2 |
| Арзамас | 2 | 4 |
| Артем | 4 | 3 |
| Архангельск | 2 | 4 |
| Астрахань | 3 | 1 |
| Ачинск | 3 | 4 |
| Балаково | 3 | 3 |
| Балашиха | 1 | 3 |
| Барнаул | 3 | 4 |
| Батайск | 3 | 2 |
| Белгород | 2 | 3 |
| Бийск | 1 | 4 |
| Благовещенск | 3 | 1 |
| Братск | 2 | 3 |
| Брянск | 1 | 3 |
| Великие Луки | 1 | 3 |
| Великий Новгород | 1 | 3 |
| Владивосток | 4 | 2 |
| Владимир | 1 | 3 |
| Владикавказ | + | 2 |
| Волгоград | 3 | 2 |
| Волжский Волгогр. Обл | 3 | 2 |
| Волжский Самарск. Обл | 3 | 4 |
| Волгодонск | 3 | 2 |
| Вологда | 1 | 4 |
| Воронеж | 2 | 3 |
| Грозный | 4 | 2 |
| Дербент | 5 | 2 |
| Дзержинск | 1 | 4 |
| Димитровград | 2 | 4 |
| Екатеринбург | 2 | 3 |
| Елец | 2 | 3 |
| Железнодорожный | 2 | 3 |
| Жуковский | 1 | 3 |
| Златоуст | 2 | 4 |
| Иваново | 1 | 4 |
| Ижевск | 1 | 5 |
| Йошкар-Ола | 1 | 4 |
| Иркутск | 3 | 2 |
| Казань | 2 | 4 |
| Калининград | 2 | 2 |
| Каменск-Уральский | 1 | 3 |
| Калуга | 1 | 3 |
| Камышин | 2 | 3 |
| Кемерово | 3 | 4 |
| Киров | 1 | 5 |
| Киселевск | 2 | 4 |
| Ковров | 1 | 4 |
| Коломна | 1 | 3 |
| Комсомольск-на-Амуре | 3 | 4 |
| Копейск | 2 | 3 |
| Красногорск | 1 | 3 |
| Краснодар | 6 | 2 |
| Красноярск | 3 | 3 |
| Курган | 2 | 3 |
| Курск | 2 | 3 |
| Кызыл | 1 | 2 |
| Ленинск-Кузнецкий | 3 | 4 |
| Липецк | 2 | 3 |
| Люберцы | 1 | 3 |
| Магадан | 5 | 5 |
| Магнитогорск | 3 | 4 |
| Майкоп | + | 2 |
| Махачкала | 5 | 2 |
| Миасс | 2 | 3 |
| Москва | 1 | 3 |
| Мурманск | 4 | 5 |
| Муром | 1 | 3 |
| Мытищи | 1 | 3 |
| Набережные Челны | 2 | 5 |
| Находка | 5 | 2 |
| Невинномысск | 5 | 2 |
| Нефтекамск | 2 | 5 |
| Нефтеюганск | 2 | 4 |
| Нижневартовск | 2 | 5 |
| Нижнекамск | 2 | 5 |
| Нижний Новгород | 1 | 4 |
| Нижний Тагил | 2 | 4 |
| Новокузнецк | 3 | 4 |
| Новокуйбышевск | 3 | 4 |
| Новомосковск | 1 | 3 |
| Новороссийск | 5 | 2 |
| Новосибирск | 3 | 4 |
| Новочебоксарск | 2 | 4 |
| Новочеркасск | 3 | 2 |
| Новошахтинск | 3 | 2 |
| Новый Уренгой | 2 | 5 |
| Ногинск | 1 | 3 |
| Норильск | 3 | 5 |
| Ноябрьск | 2 | 5 |
| Обниск | 1 | 3 |
| Одинцово | 1 | 4 |
| Омск | 2 | 3 |
| Орел | 2 | 3 |
| Оренбург | 3 | 4 |
| Орехово-Зуево | 1 | 3 |
| Орск | 2 | 4 |
| Пенза | 2 | 3 |
| Первоуральск | 2 | 4 |
| Пермь | 2 | 5 |
| Петрозаводск | 5 | 2 |
| Петропавловск-Камчатский | 7 | 7 |
| Подольск | 1 | 3 |
| Прокопьевск | 2 | 4 |
| Псков | 1 | 3 |
| Ростов-на-Дону | 3 | 2 |
| Рубцовск | 3 | 3 |
| Рыбинск | 1 | 4 |
| Рязань | 1 | 3 |
| Салават | 3 | 5 |
| Самара | 3 | 4 |
| Санкт-Петербург | 2 | 3 |
| Саранск | 2 | 3 |
| Саратов | 3 | 3 |
| Северодвинск | 2 | 4 |
| Серпухов | 1 | 3 |
| Смоленск | 1 | 3 |
| Сочи | 4 | 2 |
| Ставрополь | 5 | 2 |
| Старый Оскол | 2 | 3 |
| Стерлитамак | 3 | 5 |
| Сургут | 2 | 4 |
| Сызрань | 3 | 3 |
| Сыктывкар | 1 | 5 |
| Таганрог | 3 | 2 |
| Тамбов | 2 | 3 |
| Тверь | 1 | 4 |
| Тобольск | 2 | 4 |
| Тольятти | 3 | 4 |
| Томск | 3 | 4 |
| Тула | 1 | 2 |
| Тюмень | 2 | 3 |
| Улан-Удэ | 3 | 1 |
| Ульяновск | 2 | 4 |
| Уссурийск | 3 | 2 |
| Уфа | 2 | 5 |
| Ухта | 2 | 5 |
| Хабаровск | 3 | 2 |
| Хасавюрт | 5 | 2 |
| Химки | 1 | 3 |
| Чебоксары | 2 | 4 |
| Челябинск | 2 | 3 |
| Чита | 2 | 1 |
| Череповец | 1 | 4 |
| Шахты | 3 | 2 |
| Щелково | 1 | 3 |
| Электросталь | 1 | 3 |
| Энгельс | 3 | 3 |
| Элиста | 3 | 2 |
| Южно-Сахалинск | 4 | 4 |
| Ярославль | 1 | 4 |
| Якутск | 2 | 2 |