Come calcolare la neve e il carico del vento sul tetto

Quando si progetta un tetto, è necessario tenere conto dei carichi che agiscono su di esso: neve e vento. Per determinare gli indicatori di questi valori, puoi contattare un'organizzazione di costruzione speciale, in cui gli ingegneri ti aiuteranno con i calcoli. Ma se vuoi fare tutto da solo e non dubitare della tua forza, qui troverai le formule necessarie con una descrizione dettagliata delle quantità che saranno necessarie nel calcolo. Quindi, per cominciare, capiremo quali sono questi carichi e perché devono essere presi in considerazione.

Il clima russo è molto vario. È importante capire che i cambiamenti di temperatura, pressione del vento, precipitazioni e altri fattori fisici e meccanici influenzeranno il tetto di una casa in costruzione. Inoltre, il grado della loro influenza dipenderà direttamente dall'area di costruzione. Tutto ciò metterà pressione non solo sull'involucro del tetto - sul tetto, ma anche sulle strutture di supporto, come travi e casse. Deve essere chiaro che la casa è una struttura unica. Secondo una reazione a catena, il carico dal tetto viene trasferito alle pareti e da esse alla fondazione. Pertanto, è importante calcolare tutto nei minimi dettagli.

Carico di neve

La copertura nevosa che si forma in inverno sul tetto della casa esercita una certa pressione su di essa. Il nord dell'area, più neve. Sembra che il rischio di guasti sia maggiore, ma è necessario prestare maggiore attenzione quando si progetta una casa in un'area in cui vi è un cambio periodico di temperatura, che può causare lo scioglimento della neve e il suo conseguente congelamento. Il peso medio della neve è di 100 kg / m3, ma allo stato umido può raggiungere i 300 kg / m3. In tali casi, la massa di neve può causare la deformazione del sistema di travi, l'isolamento idrico e termico, che porta alla perdita del tetto. Tali condizioni meteorologiche influenzeranno la rapida e irregolare discesa della neve dal tetto, che può essere pericolosa per l'uomo.

Maggiore è la pendenza del tetto, minore sarà il ritardo dei depositi di neve su di esso. Ma se il tuo tetto ha una forma complessa, all'incrocio del tetto, dove si formano gli angoli interni, la neve potrebbe accumularsi, il che contribuirà alla formazione di un carico irregolare. È meglio installare i fermi della neve in aree in cui la quantità di precipitazioni è abbastanza grande da impedire che la neve raccolta vicino al bordo del cornicione non possa danneggiare il sistema di drenaggio. La neve può essere pulita in modo indipendente, ma questo processo non può essere definito assolutamente sicuro.

Al fine di garantire un flusso di neve sicuro e prevenire la formazione di ghiaccioli, viene utilizzato un sistema di riscaldamento dei cavi. Può essere controllato automaticamente o manualmente. Dipende dal tuo desiderio e dalla tua scelta. Gli elementi riscaldanti di un tale sistema si trovano lungo l'intero bordo del tetto di fronte alla grondaia.

Per la Russia, il valore del carico di neve dipenderà dall'area di costruzione. Per determinare la quantità di manto nevoso presente nella tua zona, una mappa speciale ti aiuterà.

La tecnologia per il calcolo del carico di neve: S = Sg * m, dove Sg è il valore stimato del peso del manto nevoso per 1 m2 della superficie orizzontale della terra, preso secondo la tabella, e m è il coefficiente di transizione dal peso del manto nevoso della terra al carico di neve sul manto.

Il peso stimato del manto nevoso Sg viene calcolato in base alla regione innevata della Federazione Russa.

Determinazione del carico di neve

Distretto di neve	io	II	III	IV	V	VI	VII	VIII
Peso del manto nevoso Sg (kgf / m2)	80	120	180	240	320	400	480	560

Il coefficiente m dipende dall'angolo di inclinazione della pendenza del tetto, con gli angoli di inclinazione della pendenza del tetto:

• meno di 25 gradi m pari a 1

• da 25 a 60 gradi, il valore di m è preso pari a 0,7 (approssimativamente, per ogni pendenza il proprio valore)

• più di 60 gradi, il valore di m, nel calcolo del carico totale di neve, non viene preso in considerazione.

Carico del vento

Il vento esercita una pressione laterale sulle pareti della casa e sul tetto. Scontrandosi con un ostacolo, il flusso d'aria viene distribuito, scendendo alla fondazione e fino alla grondaia del tetto. Se non si calcola la pressione del vento, la copertura può semplicemente interrompere il vento dell'uragano. Tale distruzione non può sempre essere riparata da qualche riparazione cosmetica, spesso ciò porta alla necessità di sostituire il tetto. Un indicatore importante nel calcolo dell'impatto del vento tiene conto del coefficiente aerodinamico. Dipende dall'angolo del tetto. Più ripida è la rampa, maggiore è il carico e il vento proverà a "rovesciare" il tetto. Se l'angolo del tetto è piccolo, il vento agirà sul tetto come una forza di sollevamento, cercando di strapparlo e portarlo via. Per evitare che ciò accada, è necessario osservare correttamente il design del tetto. La stabilità del sistema di travi dipende dal fornire rigidità spaziale, che consiste nella corretta combinazione di parentesi graffe, controventi e legami diagonali in esso, nonché dal loro rigido fissaggio reciproco. Inoltre, il vento può trasportare oggetti che, in caso di collisione con il tetto, lasceranno danni meccanici. Per evitare ciò, è necessario scegliere con cura la copertura e organizzare correttamente la cassa per la sua installazione.

La pressione del vento e il peso del manto nevoso dipenderanno dall'area di costruzione. La suddivisione in zone può essere determinata dalla mappa in basso.

Tecnologia di calcolo del vento

Il coefficiente k, tenendo conto della variazione della pressione del vento con l'altezza z, è determinato dalla tabella seguente, a seconda del tipo di terreno. Sono ammessi i seguenti tipi di terreno:

• A - coste aperte di mari, laghi e bacini idrici, deserti, steppe, steppe forestali, tundra;

• B - aree urbane, foreste e altre aree coperte uniformemente da ostacoli di altezza superiore a 10 m;

• C - aree urbane con edifici di altezza superiore a 25 m.

Una struttura è considerata situata in un terreno di questo tipo se questo terreno viene mantenuto sul lato sopravento della struttura a una distanza di 30 ore, con un'altezza dell'edificio di h fino a 60 me 2 km. - ad un'altezza maggiore.

Altezza z, m	Coefficiente K per tipi di terreno
≤ 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

Nota: quando si determina il carico del vento, i tipi di terreno possono essere diversi a seconda della direzione del vento.

Carichi di vento e neve durante la progettazione di pensiline

Particolare attenzione dovrebbe essere prestata al calcolo di coloro che stanno pensando di progettare un baldacchino, ad esempio per un gazebo o parcheggiare un'auto. Di solito in questi casi viene utilizzata una costruzione economica che non ha una rigidità sufficiente. Pertanto, la pressione della neve non può essere ignorata. Si consiglia di pulire la neve in tempo, prevenendo la formazione di un manto nevoso di spessore superiore a 30 cm.Per una tettoia in legno, sarà più affidabile realizzare una cassa continua e travi rinforzate. Se hai scelto una struttura metallica, dovrebbe avere uno spessore del profilo appropriato. In ogni caso, per selezionare materiali della rigidità necessaria, è meglio utilizzare i risultati del calcolo.

Esempi di calcolo dei carichi di neve e vento per Mosca e la regione di Mosca

Esempio n. 1: calcolo del carico di neve

Dati di origine:

• regione: Mosca

• inclinazione del tetto: 35 gradi

Trova l'intero valore calcolato del carico di neve S:

• l'intero valore stimato del carico di neve è determinato dalla formula: S = Sg * m

• sulla mappa delle zone innevate del territorio della Federazione Russa, determiniamo il numero della regione innevata di Mosca: nel nostro caso, questo è III, che corrisponde alla tabella con il peso del manto nevoso Sg = 180 (kgf / m2);

• il coefficiente di transizione dal peso del manto nevoso della terra al carico di neve del rivestimento per un angolo del tetto di 35 gradi m = 0,7

• otteniamo: S = Sg * m = 180 * 0,7 = 126 (kgf / m2)

Esempio n. 2: calcolo del carico del vento

Dati di origine:

• regione: Mosca

• inclinazione del tetto: 35 gradi

• altezza edificio: 20 metri

• tipo di terreno: aree urbane

Trova l'intero valore stimato del carico del vento W:

• Il valore calcolato del componente medio del carico del vento ad un'altezza z sopra la superficie della terra è determinato dalla formula: W = Wo * k,

• Secondo la mappa delle zone di pressione del vento attraverso il territorio della Federazione Russa, determiniamo la regione I per Mosca

• Il valore standard del carico del vento corrispondente alla regione I è preso Wo = 23 (kgf / m2)

• Il coefficiente k, tenendo conto della variazione della pressione del vento con l'altezza z, è determinato dalla tabella. 6 k = 0,85

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