كيفية حساب الثلوج والرياح الحمل على السطح

عند تصميم السقف ، من الضروري مراعاة الأحمال المؤثرة عليه - الثلج والرياح. لتحديد مؤشرات هذه القيم ، يمكنك الاتصال بمؤسسة بناء خاصة ، حيث سيساعدك المهندسون في إجراء العمليات الحسابية. ولكن إذا كنت تريد أن تفعل كل شيء بنفسك ولا تشك في قوتك ، فستجد هنا الصيغ اللازمة مع وصف تفصيلي للكميات التي ستكون مطلوبة في الحساب. لذلك ، بادئ ذي بدء ، سوف نفهم ما هي هذه الأحمال ولماذا يجب أن تؤخذ في الاعتبار.

المناخ الروسي متنوع للغاية. من المهم أن نفهم أن التغير في درجة الحرارة وضغط الرياح وهطول الأمطار وغيرها من العوامل الفيزيائية والميكانيكية ستؤثر على سطح المنزل قيد الإنشاء. علاوة على ذلك ، فإن درجة تأثيرها تعتمد بشكل مباشر على مجال البناء. كل هذا سيضغط ليس فقط على العلبة - السقف ، ولكن أيضًا على الهياكل الداعمة ، مثل العوارض الخشبية والصناديق. يجب أن يكون مفهوما أن المنزل هو هيكل واحد. وفقًا لسلسلة من ردود الفعل ، يتم نقل الحمل من السقف إلى الجدران ، ومنه إلى الأساس. لذلك ، من المهم حساب كل شيء بأدق التفاصيل.

حمولة الثلج

غطاء الثلج الذي يتشكل في فصل الشتاء على سطح المنزل يمارس ضغطًا معينًا عليه. الشمال المنطقة ، والمزيد من الثلوج. يبدو أن خطر حدوث أعطال أعلى ، ولكن يجب أن تكون أكثر حذراً عند تصميم منزل في منطقة حيث يكون هناك تغير دوري في درجة الحرارة ، مما قد يؤدي إلى ذوبان الجليد وتجميده لاحقًا. يبلغ متوسط ​​وزن الثلج 100 كجم / م 3 ، ولكن في الحالة الرطبة يمكن أن يصل إلى 300 كجم / م 3. في مثل هذه الحالات ، يمكن أن تتسبب كتلة الثلج في تشوه نظام العازل ، والعزل المائي والحراري ، مما يؤدي إلى تسرب السطح. مثل هذه الظروف الجوية سوف تؤثر على نزول الثلوج السريع وغير المتساوي من السقف ، والذي يمكن أن يكون خطرا على البشر.

كلما زاد ميل السطح ، كلما تأخرت رواسب الثلج. ولكن إذا كان السقف الخاص بك له شكل معقد ، عند تقاطع السطح ، حيث يتم تشكيل الزوايا الداخلية ، فقد يتجمع الثلج ، مما سيساهم في تكوين حمولة غير متساوية. من الأفضل تثبيت حاويات الثلج في المناطق التي تكون فيها كمية الأمطار كبيرة بدرجة كافية بحيث لا يمكن أن يتسبب الثلج الذي تم جمعه بالقرب من حافة الكورنيش في تلف نظام الصرف. يمكن تنظيف الثلج بشكل مستقل ، لكن هذه العملية لا يمكن وصفها بأنها آمنة تمامًا.

من أجل ضمان التدفق الآمن للثلوج ومنع تكوين الثلج المتجمد ، يتم استخدام نظام تسخين الكابل. يمكن السيطرة عليها تلقائيا أو يدويا. يعتمد على رغبتك والاختيار. توجد عناصر التسخين لمثل هذا النظام على طول الحافة الكاملة للسقف أمام الحضيض.

بالنسبة لروسيا ، فإن قيمة حمل الثلج تعتمد على مساحة البناء. لتحديد مقدار الغطاء الثلجي في منطقتك ، سوف تساعدك خريطة خاصة.

تقنية حساب حمل الثلج: S = Sg * m ، حيث Sg هي القيمة المقدرة لوزن الغطاء الثلجي لكل 1 م 2 من السطح الأفقي للأرض ، مأخوذة وفقًا للجدول ، و m هي معامل الانتقال من وزن الغطاء الثلجي للأرض إلى حمل الثلج على الغطاء.

يؤخذ وزن غطاء الثلج المقدر Sg اعتمادًا على منطقة الثلوج في الاتحاد الروسي.

تحديد الحمل الثلوج

حي الثلج	أنا	II	III	IV	V	VI	VII	VIII
غطاء ثلج الوزن Sg (kgf / m2)	80	120	180	240	320	400	480	560

يعتمد المعامل m على زاوية ميل ميل السطح ، مع زوايا ميل ميل السطح:

• أقل من 25 درجة م تساوي 1

• من 25 إلى 60 درجة ، يتم أخذ قيمة m تساوي 0.7 (تقريبًا ، لكل ميل قيمته الخاصة)

• أكثر من 60 درجة ، لا تؤخذ في الاعتبار قيمة m ، عند حساب الحمل الكلي للثلوج.

حمل الرياح

تمارس الرياح ضغطًا جانبيًا على جدران المنزل والسقف. عند الاصطدام بعائق ، يتم توزيع تدفق الهواء ، وينزل إلى الأساس ويصل إلى حواف السقف. إذا لم تقم بحساب ضغط الرياح ، فيمكن للسقوف ببساطة تعطيل من رياح الإعصار. لا يمكن دائمًا إصلاح هذا التدمير عن طريق بعض عمليات الإصلاح التجميلية ، وغالبًا ما يؤدي هذا إلى الحاجة إلى استبدال السقف. مؤشر مهم عند حساب تأثير الرياح يأخذ في الاعتبار معامل الديناميكا الهوائية. ذلك يعتمد على زاوية السقف. كلما كان المنحدر أكثر حدة ، زاد الحمل ، والرياح ستحاول "ضرب" السقف. إذا كانت زاوية سقفك صغيرة ، فإن الرياح ستعمل على السطح مثل قوة الرفع ، في محاولة لتمزيقه وحمله بعيدًا. لمنع حدوث ذلك ، تحتاج إلى مراقبة تصميم السقف بشكل صحيح. يعتمد استقرار نظام rafter على توفير الصلابة المكانية ، والتي تتكون من المزيج الصحيح من الأقواس والأقواس والروابط القطرية فيه ، وكذلك ارتباطها الصارم ببعضها البعض. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تحمل الرياح أشياءًا ، عند تصادمها مع السقف ، ستتسبب في تلف ميكانيكي. لتجنب ذلك ، تحتاج إلى اختيار بعناية السقف وتنظيم الصندوق بشكل صحيح لتثبيته.

يعتمد ضغط الرياح ، وكذلك وزن الغطاء الثلجي ، على مساحة البناء. يمكن تحديد المناطق حسب الخريطة أدناه.

تكنولوجيا حساب الرياح

يتم تحديد معامل k ، مع مراعاة التغير في ضغط الرياح مع ارتفاع z ، حسب الجدول أدناه ، اعتمادًا على نوع التضاريس. يتم قبول أنواع التضاريس التالية:

• أ - السواحل المفتوحة للبحار والبحيرات والخزانات والصحاري والسهوب وغابات السهوب والتندرا ؛

• ب - المناطق الحضرية والغابات وغيرها من المناطق المغطاة بالتساوي بالعقبات التي يزيد ارتفاعها عن 10 أمتار ؛

• ج - المناطق الحضرية مع المباني التي يبلغ ارتفاعها أكثر من 25 م.

يعتبر الهيكل موجودًا في تضاريس من هذا النوع إذا تم الحفاظ على هذه التضاريس على الجانب المتجه للريح من الهيكل على مسافة 30 ساعة - مع ارتفاع مبنى يصل إلى 60 مترًا و 2 كم. - على ارتفاع أعلى.

ض الارتفاع ، م	معامل K لأنواع التضاريس
≤ 5	0,75	0,50	0,40
10	1,00	0,65	0,40
20	1,25	0,85	0,55
40	1,50	1,10	0,80
60	1,70	1,30	1,00
80	1,85	1,45	1,15
100	2,00	1,60	1,25
150	2,25	1,90	1,55
200	2,45	2,10	1,80
250	2,65	2,30	2,00
300	2,75	2,50	2,20
350	2,75	2,75	2,35
≥ 480	2,75	2,75	2,75

ملاحظة: عند تحديد حمل الرياح ، قد تختلف أنواع التضاريس باختلاف اتجاهات الرياح التصميمية.

الرياح والثلوج الأحمال عند تصميم الستائر

يجب إيلاء اهتمام خاص لحساب أولئك الذين يفكرون في تصميم مظلة - على سبيل المثال ، شرفة المراقبة أو وقوف السيارات. عادة في مثل هذه الحالات يتم استخدام البناء الاقتصادي الذي لا يحتوي على صلابة كافية. لذلك ، لا يمكن تجاهل ضغط الثلج. يوصى بتنظيف الثلج في الوقت المحدد ، مما يمنع تكوين الغطاء الثلجي الذي يزيد سمكه عن 30 سم ، وستكون أكثر موثوقية لصنع قفص مستمر وعوارض خشبية معزولة. إذا اخترت بنية معدنية ، فيجب أن يكون لها سماكة جانبية مناسبة. في أي حال ، لاختيار مواد صلابة ضرورية ، من الأفضل استخدام نتائج الحساب.

أمثلة على حساب كميات الثلوج والرياح لموسكو ومنطقة موسكو

مثال رقم 1: حساب حمل الثلج

مصدر البيانات:

• المنطقة: موسكو

• الملعب سقف: 35 درجة

أوجد القيمة المحسوبة الكاملة لحمل الثلج S:

• يتم تحديد القيمة الكاملة المقدرة للحمل الثلجي بواسطة المعادلة: S = Sg * m

• على خريطة مناطق الغطاء الثلجي في أراضي الاتحاد الروسي ، نحدد عدد منطقة الثلج لموسكو: في حالتنا ، هذا هو الثالث ، والذي يتوافق مع الجدول مع وزن الغطاء الثلجي Sg = 180 (kgf / m2) ؛

• معامل الانتقال من وزن الغطاء الثلجي للأرض إلى الحمل الثلجي للطلاء بزاوية سقف تبلغ 35 درجة م = 0.7

• نحصل على: S = Sg * m = 180 * 0.7 = 126 (kgf / m2)

مثال رقم 2: حساب حمل الرياح

مصدر البيانات:

• المنطقة: موسكو

• الملعب سقف: 35 درجة

• ارتفاع المبنى: 20 متر

• نوع التضاريس: المناطق الحضرية

أوجد القيمة المقدرة الكاملة لحمل الرياح W:

• يتم تحديد القيمة المحسوبة لمتوسط ​​مكون حمل الرياح على ارتفاع z فوق سطح الأرض بواسطة المعادلة: W = Wo * k ،

• وفقًا لخريطة مناطق ضغط الرياح عبر أراضي الاتحاد الروسي ، نحدد المنطقة الأولى لموسكو

• القيمة القياسية لحمل الرياح المقابلة للمنطقة I تؤخذ Wo = 23 (kgf / m2)

• يتم تحديد معامل k ، مع مراعاة التغير في ضغط الرياح مع ارتفاع z ، بواسطة الجدول. 6 ك = 0.85

• نحصل على: W = Wo * k = 23 * 0.85 = 19.55 (kgf / m2)