Изчисляване на системи за снегозадържане - списание Roof
Андрей Солнцев, главен изпълнителен директор на Dr. Шифър
За да направите това, е необходимо да изчислите какво натоварване от сняг пада върху стрехите на покрива.
Изчислението се извършва по следната формула: Fs= i•Sk•b•sinA,
където Fs е снежното налягане;
i е коефициентът на съпротивление;
Sk - снежно налягане на 1 m2, прието на дадената територия;
b е дължината на наклона; - ъгълът на покрива.
Тук е необходимо да направим едно отклонение и да видим какви норми за натоварване от сняг са в сила в момента в България.
Доста любопитна е ситуацията в областта на регулирането на натоварването от сняг в българските норми и правила. През последните десетилетия неговата изчислена стойност се е променила значително няколко пъти и например за района на Москва е увеличена от 1400 на 1800 Pa. Няма причина обаче да се смята, че по този начин проблемът е решен. По-специално, не е ясно защо изчисленото натоварване се приема за по-малко от теглото на снегапокритие - 2100 Pa, отбелязано през XX век. два пъти: през 1924 и 1984 г.
Сравнението на натоварването от сняг според нормите на различни страни, което беше извършено още в средата на 80-те години на миналия век, показа например, че в СССР като изчислена стойност се приема максималното натоварване за 7-14 години, т.е. това е много по-смело от нормите на Западна Европа, САЩ и дори Полша1. Според данните за Ленинградска област действителните стойности на снежните натоварвания само за 27 години наблюдения (1949-1978 г.) два пъти надвишават изчислените (до 35%), а според данните за Северодвинск - за 39 години наблюдения пет пъти (до 22%). За условията на Московска област са регистрирани действителни снежни натоварвания от 2120 Pa, което е 1,5 пъти по-високо от S = 1400 Pa и почти 20% по-високо от S = 1800 Pa2.
Бяха изразени съображения, че теглото на снега, измерено на земята, може да се вземе предвид като снежно натоварване за строителни конструкции в донякъде „облекчена“ форма, като се вземат предвид явленията на изветряне, размразяване и др. Но ролята на тези фактори варира значително за различните видове конструкции и техните условия на работа. Следователно той не може да бъде включен в проектното натоварване, общо за всички конструкции, а трябва да се вземе предвид диференцирано чрез отделен коефициент. При инсталиране на многоетажни покриви натоварването от сняг върху долните склонове ще се увеличи. Тази стойност се изчислява в зависимост от вида на покрива и разликата във височината.
В условията на Московска област, съгласно правилата на европейските стандарти за проектиране, проектното натоварване от сняг трябва да бъде S = 3021 Pa. В този случай при изчисленията се взема предвид теглото на снежната покривка със среден период на връщане T = 50 години, а коефициентът на безопасност при натоварване Yf е 1,5.
През 2006 г. Федералното държавно унитарно предприятие "Изследователски център" Строителство "прие документ„Временни препоръки за определяне на натоварвания и въздействия върху многофункционални високи сгради и комплекси в Москва“.
По-долу са извадки от този документ:
„3.1. Общата проектна стойност на натоварването от сняг S върху хоризонталната проекция на настилката на сградата се определя ... като проектната стойност на теглото на снежната покривка (SWP) на 1 m2 от хоризонталната повърхност на земята Sg, умножена по коефициента на преход от SSP на земята към натоварването от сняг върху настилката: S = Sg • .
3.2. При проектирането на високи сгради годишното максимално тегло на снежната покривка, превишено средно веднъж на всеки 50 години, определено от данните от маршрутните снежни проучвания на водните резерви в райони, защитени от пряко излагане на вятър за период от най-малко 30 години, трябва да се вземе като изчислена стойност S при проектиране на високи сгради.
3.3. Въз основа на анализа на метеорологичните данни за дванадесет станции и постове в Москва и Московска област със серия от наблюдения от 33 до 94 години беше установено, че изчислената стойност на теглото на снежната покривка със средна честота веднъж на 25 години е Sg = 1,80 kPa (180 kgf / m2), а със средна честота веднъж на 50 години е Sg = 2,0 kPa (200 kgf / m2) със средна стойност от 105 kgf /m2 и среден коефициент на вариация υ = 31%. Като изчислена стойност на теглото на снежната покривка за покриване на високи сгради в Москва се препоръчва да се вземе Sg = 2,0 kPa (200 kgf/m2).
3.4. Проектните стойности на снежното натоварване върху настилката на високи сгради трябва да се считат за краткосрочни и да се приемат в съответствие с изискванията на раздел 5 от SNiP 2.01.07.
3.5. За покрития на сгради, разположени на височина над 75 m, с наклони до 20%, коефициентът, установен в съответствие с инструкциите на схеми 1, 2, 5 и 6 от задължителното приложение. 3* към SNiP 2.01.07,разрешено е да се намали чрез умножаване по коефициент, равен на 0,6, който като цяло отчита общите модели на намаляване на натоварването от сняг в зависимост от височината на покритието и данните ... за средната скорост на вятъра през зимата.
И така, за Москва и Московска област имаме няколко различни тегла на снежната покривка - 1800 Pa според SNiP 2.01.07-85 *, 2000 Pa по препоръка на Изследователския център "Строителство" и 3021 Pa, ако изчислим натоварването от сняг според европейските стандарти. Определя се минимумът за изчисляване на натоварването от сняг и натоварването от сняг върху системата за задържане на сняг, след което се прави избор в зависимост от характеристиките на обекта и неговия прогнозиран експлоатационен живот.
Как да разберете нормата на натоварване от сняг за различните територии в България? SNiP 2.01.07.85* определя следните параметри на натоварване от сняг за различни региони.
След като се справихме с изчисленото натоварване от сняг, се връщаме към формулата, която ви позволява правилно да изчислите броя на опорите на системата за задържане на сняг.
След като получихме стойността на снежното налягане върху стрехите на покрива и знаем колко може да издържи въпросната опора, можем да изчислим колко опори са необходими за този участък. Съответно дължината на корниза се разделя на броя на опорите - по този начин се разпознава тяхната стъпка. Ако опорната стъпка е по-малка от 450 мм, производителите съветват да използвате две линии за задържане на сняг. Подобна техника е подходяща за почти всички покриви.
По-долу разглеждаме изчислението за стъпката на опорите на покрива в Москва и Перм с наклон 40 °, дължина на наклона 8 м и дължина на корниза 10 м. Ще изчислим два варианта за завършване на системи за задържане на снега Flender-Flux - опори № 76b (издържат натоварвания до 300 кг) и опори № 62 (110 кг).
Пример за района на Москва
Ние извършваме изчислениетопо формулата: Fs = i•Sk•b•sinA = 0,8•1,8 kN/m2• 8 m•sin 40° (0,643) = 7,4 kN/m2 = 740 kg/m2.
Така изчислихме, че на този покрив снежният натиск е 740 kg/m2, натискът върху 10-метровата стреха ще бъде 740 kg/m•10 m = 7400 kg/m2.
Ще са необходими опори № 76b с възможно натоварване от 300 kg: 7400/300 = 25 бр.
Съответно стъпката на опорите е в граничната зона от 400 mm, т.е. можете да инсталирате снегозадържане в един ред, но е възможно и в два реда.
Подпори № 62 с възможно натоварване от 110 кг ще изискват 67 броя, което означава, че те ще изискват инсталирането на поне три реда снегозадържане.
Пример за Перм
Извършваме изчислението по формулата: Fs = i•Sk•b•sinA = 0,8•3,2 kN/m2•8 m•sin40° (0,643) = = 13,17 kN/m = 1317 kg/m2.
Така изчислихме, че на този покрив налягането на снега на метър стреха е 1317 kg, налягането върху 10-метров корниз ще бъде 1317 kg/m•10 m=13170 kg/m2.
Подпори № 76b с възможно натоварване от 300 kg ще изискват: 13170/300 = 44 бр., т.е. е необходимо да се монтират два реда опори.
Подпори № 62 с възможно натоварване от 110 кг ще изискват 119 бр. По-добре е да не използвате тази опция, защото в противен случай ще ви трябват пет реда снегозадържане.
Свойствата на покрива могат да бъдат от основно значение при избора на опорна стъпка. Така например опората винаги се поставя надолу по вълните от керамични плочки, а ширината на всеки модел плочки е различна. Освен това е необходимо да се вземе предвид твърдостта на монтираните снегозадържащи решетки и тръби, както и всички възможни натоварвания върху вградените дървени или метални елементи, към които ще бъдат закрепени опорите. Можете да зададете правилния брой елементи за задържане на сняг, но щайгата, към която ще бъдат прикрепениможе просто да не издържи натоварването.
Последните зими показаха, че снежното натоварване е изключително неравномерно от година на година. Така че в региона на Москва през последните три години снежната покривка беше минимална и много разработчици, използвайки това извинение, пренебрегнаха инсталирането на система за задържане на сняг като цяло или в необходимата конфигурация. В резултат на това такива снежни зими като през 2010 г. показват, че при инсталирането на снегозадържане трябва да се разчита на максималните възможни снежни натоварвания, които могат да се случат веднъж на всеки 5-10 години.
Jukka Vuolle, главен изпълнителен директор на Orima
Снежно-ледената маса, падаща от покрива, представлява висока опасност за живота на хората. Във финландската колекция от строителни постановления и заповеди (F2 SUOMEN RAKENTAMISMAARAYSKOKOELMA3) се посочва, че входът на сградата и всички подходи към нея, както и детските площадки, трябва да бъдат надеждно защитени от сняг и лед, падащи от покрива. Тази заповед важи и за всички пътеки и пасажи около сградата.
Снегозащитните устройства се монтират близо до стрехите, в продължението на линията на стената, така че натоварването да се разпредели към носещите конструкции.
Снегозащитникът трябва да има достатъчна здравина и да запазва формата си, т.е. не се деформира при натоварване. Снегозащитните устройства се монтират в непрекъснат ред по сграда. Снегозащитните прегради са изработени от поцинкована стомана или други устойчиви на корозия материали. Закопчалките на снегозадържателите трябва да са със здрава конструкция и монтирани така, че да не причиняваттечове на покрива.
3F2 SUOMEN RAKENTAMISMAARAYSKOKOELMA е колекция от нормативни документи, които са задължителни на територията на Финландия и отговарят на общите европейски стандарти (по-точно европейските стандарти EN516 и EN517 съответстват на финландските, тъй като са разработени на тяхна база).
На стръмни покриви и в райони с голямо натоварване от сняг може да се наложи да инсталирате няколко реда снегозадържатели. Например в Лахти изчисленото натоварване от сняг е 1,8 kN/m2, а в планинските райони на Сочи е 6,0 kN/m2.
Таблицата показва максималната дължина на наклона за един ред снегозадържатели в зависимост от натоварването от сняг и ъгъла на покрива.
В примера, подчертан в таблицата, наклонът на покрива е 18° и проектното натоварване от сняг е 2,0 kN/m2. В пресечната точка на тези линии се вижда максималната дължина на наклона за един ред снегозадържатели: 9,7 м. Това означава, че ако действителната дължина на склона е по-голяма от 9,7 м, тогава се препоръчва да се монтира допълнителен ред снегозадържатели.
Трябва също така да вземете предвид, че ако снегозадържателите не са монтирани по цялата дължина на склона, а само в определени зони, тогава действителното натоварване върху тях може да надвиши изчисленото снежно натоварване за тази зона. Действителното натоварване от сняг може също да надвиши изчисленото през пролетта след снежна зима, когато снегът на покрива стане мокър и тежък. В този случай също трябва да обърнете внимание на здравината на покривната конструкция и, ако е необходимо, да премахнете излишния сняг от покрива.
ОРИМА предлага два вида снегобрани: тръбни и мрежести. И двата вида са идентични по сила и устойчивост на корозия. Обикновено мрежестите снегорини се монтират на високи градски сгради, тъй като дори малко парче лед пада от височинаняколко десетки метра, може да причини непоправими щети. Тръбните снегорини са по-популярни в нискоетажни (крайградски) къщи поради по-елегантния им вид.
Висококачествените и добре монтирани снегозадържатели ще осигурят надеждна защита срещу лавина от сняг от покрива.