Сбор нагрузки действующей на односкатную крышу СП 20.13330
Снеговая нагрузка
Нормативная снеговая нагрузка рассчитывается по формуле: S = Sнор ∙ µ ∙ ce ∙ ct ,
где Sнор – нормативное значение веса снега, лежащего на одном квадратном метре горизонтальной поверхности земли. Принимается по карте снеговых районов РФ и таблице СП 20-13330;
| Снеговые районы РФ | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Sнор, кПа | 0,5 | 1 | 1,5 | 2 | 2,5 | 3 | 3,5 | 4 |
µ – коэффициент перевода снеговой нагрузки с горизонтальной поверхности земли на наклонные поверхности скатов крыши. Учитывает уклоны крыши. Принимается по СП 20-13330 приложению Б.
ce и ct – коэффициенты, учитывающие снос снега с пологих крыш (менее 10°) и частичное стаивание снега на крышах с плохой теплоизоляцией чердачного перекрытия. В данном калькуляторе не рассматриваются двухскатные крыши с уклонами менее 15° и крыши снег на которых тает от тепла просачивающегося из помещений дома. Поэтому ce и ct приняты равными единице (ce = ct = 1).
Расчетная снеговая нагрузка получается умножением нормативной нагрузки на коэффициент надежности 1,4.
Ветровая нагрузка
Нормативная ветровая нагрузка рассчитывается по формуле: W = W0 ∙ kz ∙ c ∙ (1 + ζ ∙ ν),
где W0 — нормативное значение давления ветра на один квадратный метр вертикальной поверхности. Принимается по карте ветровых районов РФ;
kz — коэффициент учитывающий изменение давления ветра в зависимости от высоты (z) над поверхностью земли. Рассчитывается по формуле: kz = k10 ∙ (z/10)2α, значения k10, α, ζ10 приведены в таблице:
| Параметр | Тип местности | ||
| А | В | С | |
| α | 0,15 | 0,2 | 0,25 |
| k10 | 1 | 0,65 | 0,4 |
| ζ10 | 0,76 | 1,06 | 1,78 |
ζ — коэффициент пульсации давления ветра. Рассчитывается по формуле: ζ z = ζ 10 ∙ (z/10)-α;
с — коэффициент перевода вертикальной ветровой нагрузки в горизонтальную. Принимается по рисунку СП 20-13330 приложения В;
ν — коэффициент пространственной корреляции, пульсирующей составляющей ветровой нагрузки. Определяется по таблице:
| b, м | Коэффициент ν при h, м | ||
| 5 | 10 | 20 | |
| 0,1 | 0,95 | 0,92 | 0,88 |
| 5 | 0,89 | 0,87 | 0,84 |
| 10 | 0,85 | 0,84 | 0,81 |
| 20 | 0,80 | 0,78 | 0,76 |
Расчетная ветровая нагрузка получается умножением нормативной нагрузки на коэффициент надежности 1,4.
Обрешетка из досок или брусков
Обрешетка из листового материала
Обрешетка для внутренней обшивки
Результат вычисления
Пояснения к калькулятору
Калькулятор рассчитывает нагрузку, действующую на односкатную крышу в разных регионах строительства. Нагрузка собирается для зданий со стенами. Различие с калькулятором для двускатной крыши в распределении снега.
Несущие конструкции крыши рассчитывают по двум предельным состояниям.
Первое предельное состояние наступает при достижении строительной конструкцией границы допустимых деформаций, возникающих от действия внешних нагрузок. После пересечения этой границы конструкция получает чрезмерный прогиб, раскрываются узлы ее сочленений. Конструкция не разрушается, но ее дальнейшая эксплуатация не возможна по конструктивным или эстетическим соображениям.
Второе предельное состояние наступает при достижении строительной конструкции границы сопротивления внешним нагрузкам. После пересечения которой она становится неспособной к дальнейшему сопротивлению и разрушается.
Задача проектировщика назначить такие размеры конструкций, при которых ее сопротивление будет максимально приближено к предельному, но не пересекать допустимой границы. Иными словами, при достижении внешней нагрузкой максимального значения конструкция будет работать с максимальным сопротивлением, но в пределах своих возможностей. Так обеспечиваются минимальная цена строительства.
Расчет конструкций производится по обоим предельным состояниям. Для первого предельного состояния расчет ведется на нормативную внешнюю нагрузку, а для второго предельного состояния — на расчетную нагрузку. Выбираются размеры конструкций для того предельного состояния, которое наступит раньше. Например, если расчет показывает, что конструкция разрушится раньше, чем в ней наступят недопустимые деформации, то выбираются размеры из расчета по прочности. Если расчет показывает, что недопустимые деформации наступят раньше наступления разрушающих нагрузок, то размеры конструкций подбираются из расчета по деформациям.
Что называть первым или вторым предельным состоянием не принципиально. Любое из них может быть первым. Короткая балка или стойка может разрушиться под большой нагрузкой, без достижения ими предельных деформаций. И наоборот, длинная балка или стойка могут получить деформации превышающие предельно допустимые под незначительной нагрузкой намного меньшей, чем разрушающая. Например, рассчитываем деревянную балку перекрытия. Если она длинная, то может прогнуться под небольшой нагрузкой, предположим, сантиметров на пять. И становится уже все равно, что эта балка прежде чем сломается, может выдержать еще две таких нагрузки. Жить в доме, в котором над тобой висит такая прогнувшаяся балка, сложно психологически. Кроме психологических причин могут быть конструктивные. Прогнувшаяся балка затрудняет делать на ней потолки или полы.
Калькулятор сбора нагрузок позволяет высчитать нагрузки для обоих типов расчета — нормативную, для расчета по деформациям и расчетную, для расчета по прочности.