Снеговая и ветровая нагрузка

Осенью собственники различных строений — от бань, навесов и теплиц до огромных бассейнов, стадионов, цехов, складов — озадачиваются вопросом: «Выдержит или не выдержит кровля скопившуюся на ней массу снега?».

Или мы получим печальные последствия:

Снеговая нагрузка на кровлю – вопрос серьезный и не терпящий дилетантского подхода. При строительстве любого сооружения одним из важных технических решений является расчет максимальной снеговой нагрузки, определяющий толщину элементов несущей конструкции и расстояние между ними. Для каждого региона нормативное значение снеговой нагрузки находится по специальной формуле с учетом района местонахождения и СНиП(Строительные нормы и правила). Есть регионы, где снежный покров достигает нескольких метров в высоту.

СНиП несложно почитать в Интернете.

Чтобы правильно рассчитать снеговую нагрузку не помешает узнать, сколько весит снег.

Пушистый легкий снежок, выпавший в относительно морозную погоду с температурой воздуха около -10˚C имеет плотность порядка 100 кг/м3.

В конце осени и в начале зимы удельный вес снега, лежащего на горизонтальных или слабо наклонных поверхностях, обычно составляет 160±40 кг/м3.

В моменты продолжительных оттепелей удельный вес снега существенно начинает расти (снег «садится»), достигая иногда значений в 700 кг/м3. Именно поэтому в более теплых районах плотность снега всегда больше, чем в холодных северных местностях.

К середине зимы снег уплотняется под действием солнца, ветра и от давления верхних слоев сугробов на нижние слои. Удельный вес становится равным 280±70 кг/м3.

К концу зимы под действием более интенсивного солнца и февральских ветров плотность снежного наста может стать равной 400±100 кг/м3, иногда достигая 600 кг/м3.

Весной перед обильным таянием удельный вес «мокрого» снега может быть 750±100 кг/м3, приближаясь к плотности льда — 917 кг/м3.

На глаз плотность снега определить невозможно, поэтому будем ориентироваться на таблицу:

Необходимо понимать простую вещь – масса снега, лежащего на крыше, при отсутствии снегопадов остается неизменной независимо от плотности! То есть то, что снег «стал тяжелее» нагрузку на кровлю не увеличило!

Опасность заключается в том, что слой рыхлого снега может впитать в себя, как губка, осадки в виде дождя. Вот тогда общая масса воды в разных своих видах, находящаяся на крыше, резко возрастет. Это вызывает превышение нагрузки, расчет которой выполнялся некорректно. При этом возможны деформации кровельных материалов и несущих конструкций.

Расчет массы снега и нагрузки по СНиП

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. Если, к примеру, максимальная снеговая нагрузка по паспорту 200 кг/м2, плотность снега, определенная опытным путем составляет 400 кг/м3, то это означает, что снеговые сугробы не должны быть глубиной более 50 см.

Толщина покрова должна измеряться на открытом участке, после чего это значение умножают на коэффициент запаса - 1,5. Для учета региональных особенностей местности используют специальную карту снеговой нагрузки. Полная снеговая нагрузка на крышу рассчитывается при помощи формулы:

S=S_расч.×μ;

где S – полная снеговая нагрузка;

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

μ – расчетный коэффициент, учитывающий наклон кровли.

Для каждой страны имеются специальные карты снеговых и ветровых нагрузок, по которым можно легко определить номер района и правильно рассчитать нагрузку.

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.