Высота снегового покрова СНИП

Нагрузки воспринимаемые стропильными конструкциями

В зависимости от продолжительности действия нагрузок следует различать две группы нагрузок постоянные и временные (длительные, кратковременные, особые).

• К постоянным нагрузкам необходимо отнести нагрузку от веса самой конструкции: кровельного покрытия, веса стропильной конструкции, веса теплоизоляционного слоя и веса материалов отделки потолка;
• К кратковременным нагрузкам относят: вес людей, ремонтного оборудования в зоне обслуживания и ремонта кровли, снеговую нагрузку с полным расчётным значением, ветровую нагрузку;
• К особым нагрузкам, например, относят сейсмическое воздействие.

Расчёт стропильных конструкций по предельным состояниям первой и второй групп нагрузок следует выполнять с учётом неблагоприятного их сочетания.

Снеговая нагрузка

Полное расчётное значение снеговой нагрузки определяется по формуле:
S=Sg*mгде,

Sg — расчётное значение веса снегового покрова на 1м2 горизонтальной поверхности крыши, принимаемое по таблице, в зависимости от снегового района Российской Федерации

m — коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие. Зависит от угла наклона ската кровли,

• при углах наклона ската кровли меньше 25 градусов мю принимают равным 1
• при углах наклона ската кровли от 25 до 60 градусов значение мю принимают равным 0,7
• при углах наклона ската кровли более 60 градусов значение мю, в расчёте полной снеговой нагрузки, не учитывают

Таблица определения снеговой нагрузки местности

Снеговой районIIIIIIIVVVIVIIVIIIВес снегового покрытия Sg (кгс/м2)

80	120	180	240	320	400	480	560

Ветровая нагрузка

Расчётное значение средней составляющей ветровой нагрузки на высоте z над поверхностью земли определяется по формуле: W=Wo*k ,
где Wo-нормативное значение ветровой нагрузки, принимаемое по таблице ветрового района РФ,
k-коэффициент учитывающий изменение ветрового давления по высоте, определяется по таблице, в зависимости от типа местности.

Коэффициент k, учитывающий изменение ветрового давления по высоте z, определяется по табл. 6 в зависимости от типа местности. Принимаются следующие типы местности:

• А — открытые побережья морей, озер и водохранилищ, пустыни, степи, лесостепи, тундра;
• B — городские территории, лесные массивы и другие местности, равномерно покрытые препятствиями высотой более 10 м;
• С — городские районы с застройкой зданиями высотой более 25 м.

Сооружение считается расположенным в местности данного типа, если эта местность сохраняется с наветренной стороны сооружения на расстоянии 30h — при высоте сооружения h до 60 м и 2 км — при большей высоте.

Таблица 6

Высота z, м Коэффициент k для типов местности A B C

≤ 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
Примечание. При определении ветровой нагрузки типы местности могут быть различными для разных расчетных направлений ветра.

Таблица определения ветровой нагрузки местности

Ветровой район Ia IIIIIIIVVVIVII Ветровая нагрузка Wo (кгс/м2)

17	23	30	38	48	60	73	85

Исходные данные:

• Регион: Москва
• Уклон кровли 35 градусов

Найдем полное расчётное значение снеговой нагрузки S

• Полное расчётное значение снеговой нагрузки определяется по формуле:S=Sg*m
• по карте зон снегового покрова территории РФ определяем номер снегового района для Москвы, в нашем случае — это III, что соответствует по таблице весу снегового покрытия Sg=180 (кгс/м2);
• коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие для угла крыши в 35 градусов m=0,7
• Получаем: S=Sg*m = 180*0,7 = 126 (кгс/м2)

Найдем полное расчётное значение ветровой нагрузки W

• Расчётное значение средней составляющей ветровой нагрузки на высоте z над поверхностью земли определяется по формуле: W=Wo*k ,
• По карте зон ветрового давления по территории РФ определяем для Москвы регион I
• Нормативное значение ветровой нагрузки, соответсвующее I району принимаем Wo=23(кгс/м2)
• Коэффициент k, учитывающий изменение ветрового давления по высоте z, определяется по табл. 6 k=0,85
• Получаем: W=Wo*k = 23*0,85 = 19,55(кгс/м2)

Источник: http://www.arkom.su/truss/loads.html

Снеговые и ветровые районы России — карты и таблица

При строительстве зданий и сооружений необходимо учитывать факторы воздействия окружающей среды на строительный объект, так как они оказывают существенное влияние на прочность и долговечность конструкций при эксплуатации.

Точную нагрузку от веса снегового покрова можно установить по картам СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия», вложенным в этот Свод Правил.

Карта ветровых районов

Расчетное значение усредненной составляющей ветровой нагрузки на сооружения w на высоте z над поверхностью земли нужно вычислять по формуле: w = wgk(z)c, где wg — расчетное значение ветрового давления, k(z) — коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте z, с — аэродинамический коэффициент.

Таблица ветровых и снеговых нагрузок по субъектам и городам России

Субъект федерации	Город	Снеговой район	Ветровой район
Адыгея	Майкоп	2	1
Алтайский край	Барнаул	4	3
Алтайский край	Бийск	4	1
Алтайский край	Рубцовск	3	3
Амурская область	Благовещенск	1	3
Архангельская область	Архангельск	4	2
Архангельская область	Северодвинск	4	2
Астраханская область	Астрахань	1	3
Башкортостан	Нефтекамск	5	2
Башкортостан	Салават	5	3
Башкортостан	Стерлитамак	5	3
Башкортостан	Уфа	5	2
Белгородская область	Белгород	3	2
Белгородская область	Старый Оскол	3	2
Брянская область	Брянск	3	1
Бурятия	Улан-Удэ	1	3
Владимирская область	Владимир	3	1
Владимирская область	Ковров	4	1
Владимирская область	Муром	3	1
Волгоградская область	Волгоград	2	3
Волгоградская область	Волжский	2	3
Волгоградская область	Камышин	3	2
Вологодская область	Вологда	4	1
Вологодская область	Череповец	4	1
Воронежская область	Воронеж	3	2
Дагестан	Дербент	2	5
Дагестан	Махачкала	2	5
Дагестан	Хасавюрт	2	5
Забайкальский край	Чита	1	2
Ивановская область	Иваново	4	1
Иркутская область	Ангарск	2	3
Иркутская область	Братск	3	2
Иркутская область	Иркутск	2	3
Калининградская область	Калининград	2	2
Калмыкия	Элиста	2	3
Калужская область	Калуга	3	1
Калужская область	Обниск	3	1
Камчатский край	Петропавловск-Камчатский	7	7
Кемеровская область	Кемерово	4	3
Кемеровская область	Киселевск	4	2
Кемеровская область	Ленинск-Кузнецкий	4	3
Кемеровская область	Новокузнецк	4	3
Кемеровская область	Прокопьевск	4	2
Кировская область	Киров	5	1
Костромская область	Кострома	4	1
Краснодарский край	Краснодар	2	6
Краснодарский край	Новороссийск	2	5
Краснодарский край	Сочи	2	4
Красноярский край	Ачинск	4	3
Красноярский край	Красноярск	3	3
Красноярский край	Норильск	5	3
Курганская область	Курган	3	2
Курская область	Курск	3	2
Ленинградская область	Санкт-Петербург	3	2
Липецкая область	Елец	3	2
Липецкая область	Липецк	3	2
Магаданская область	Магадан	5	5
Марийская Республика	Йошкар-Ола	4	1
Мордовия	Саранск	3	2
Московская область	Балашиха	3	1
Московская область	Железнодорожный	3	2
Московская область	Жуковский	3	1
Московская область	Коломна	3	1
Московская область	Красногорск	3	1
Московская область	Люберцы	3	1
Московская область	Москва	3	1
Московская область	Мытищи	3	1
Московская область	Ногинск	3	1
Московская область	Одинцово	4	1
Московская область	Орехово-Зуево	3	1
Московская область	Подольск	3	1
Московская область	Серпухов	3	1
Московская область	Химки	3	1
Московская область	Щелково	3	1
Московская область	Электросталь	3	1
Мурманская область	Мурманск	5	4
Нижегородская область	Арзамас	4	2
Нижегородская область	Дзержинск	4	1
Нижегородская область	Нижний Новгород	4	1
Новгородская область	Великий Новгород	3	1
Новосибирская область	Новосибирск	4	3
Омская область	Омск	3	2
Оренбургская область	Оренбург	4	3
Оренбургская область	Орск	4	2
Орловская область	Орел	3	2
Пензенская область	Пенза	3	2
Пермский край	Пермь	5	2
Приморский край	Артем	3	4
Приморский край	Владивосток	2	4
Приморский край	Находка	2	5
Приморский край	Уссурийск	2	3
Псковская область	Великие Луки	3	1
Псковская область	Псков	3	1
Республика Карелия	Петрозаводск	2	5
Республика Коми	Сыктывкар	5	1
Республика Коми	Ухта	5	2
Ростовская область	Батайск	2	3
Ростовская область	Волгодонск	2	3
Ростовская область	Новочеркасск	2	3
Ростовская область	Новошахтинск	2	3
Ростовская область	Ростов-на-Дону	2	3
Ростовская область	Таганрог	2	3
Ростовская область	Шахты	2	3
Рязанская область	Рязань	3	1
Самарская область	Волжский	4	3
Самарская область	Новокуйбышевск	4	3
Самарская область	Самара	4	3
Самарская область	Сызрань	3	3
Самарская область	Тольятти	4	3
Саратовская область	Балаково	3	3
Саратовская область	Саратов	3	3
Саратовская область	Энгельс	3	3
Сахалинская область	Южно-Сахалинск	4	4
Свердловская область	Екатеринбург	3	2
Свердловская область	Каменск-Уральский	3	1
Свердловская область	Нижний Тагил	4	2
Свердловская область	Первоуральск	4	2
Северная осетия	Владикавказ	2	—
Смоленская область	Смоленск	3	1
Ставропольский край	Невинномысск	2	5
Ставропольский край	Ставрополь	2	5
Тамбовская область	Тамбов	3	2
Татарстан	Альметьевск	5	2
Татарстан	Казань	4	2
Татарстан	Набережные Челны	5	2
Татарстан	Нижнекамск	5	2
Тверская область	Тверь	4	1
Томская область	Томск	4	3
Тульская область	Новомосковск	3	1
Тульская область	Тула	2	1
Тыва	Кызыл	2	1
Тюменская область	Тобольск	4	2
Тюменская область	Тюмень	3	2
Удмуртия	Ижевск	5	1
Ульяновская область	Димитровград	4	2
Ульяновская область	Ульяновск	4	2
Хабаровский край	Комсомольск-на-Амуре	4	3
Хабаровский край	Хабаровск	2	3
Хакасия	Абакан	2	3
Ханты-Мансийский АО	Нефтеюганск	4	2
Ханты-Мансийский АО	Нижневартовск	5	2
Ханты-Мансийский АО	Сургут	4	2
Челябинская область	Златоуст	4	2
Челябинская область	Копейск	3	2
Челябинская область	Магнитогорск	4	3
Челябинская область	Миасс	3	2
Челябинская область	Челябинск	3	2
Чеченская Республика	Грозный	2	4
Чувашия	Новочебоксарск	4	2
Чувашская Республика	Чебоксары	4	2
Якутия	Якутск	2	2
Ямало-Ненецкий АО	Новый Уренгой	5	2
Ямало-Ненецкий АО	Ноябрьск	5	2
Ярославская область	Рыбинск	4	1
Ярославская область	Ярославль	4	1

Источник: http://angargid.ru/poleznoe/snegovye-i-vetrovye-rajony-rossii.html

Снеговая нагрузка

На прочность и долговечность конструкций крыш существенное влияние оказывают снег, ветер, дождь, перепады температуры и другие физико-механические факторы, воздействующие на здание.

Расчет несущих конструкций зданий и сооружений выполняют по методу предельных состояний, при которых конструкции теряют способность сопротивляться внешним воздействиям, либо получают недопустимые деформации или местные повреждения.

Предельных состояний, по которым производится расчет несущих конструкций крыши, может быть два:

• Первое предельное состояние достигается в том случае, когда в строительной конструкции исчерпана несущая способность (прочность, устойчивость, выносливость), а попросту, происходит разрушение конструкции. Расчет несущих конструкций ведется на максимально возможные нагрузки. Это условие записывается формулами: σ ≤ R или τ ≤ R, означающими, что напряжения развивающиеся в конструкции при приложении нагрузки не должны превышать предельно допустимых;
• Второе предельное состояние характеризуется развитием чрезмерных деформаций от статических или динамических нагрузок. В конструкции происходят недопустимые прогибы, раскрываются узлы сочленений. Однако в целом конструкция не разрушается, но дальнейшая ее эксплуатация без ремонта невозможна. Это условие записывается формулой: f ≤ fнор, означающей, что прогиб появляющийся в конструкции при приложении нагрузки не должен превышать предельно допустимого. Нормируемый прогиб балки, для всех элементов крыши (стропил, прогонов и брусков обрешетки) составляет L/200 (1/200 длины проверяемого пролета балки L), см.

Расчет стропильной системы скатных крыш ведется по обоим предельным состояниям. Цель расчета: не допустить разрушения конструкций либо их прогиба выше допустимого предела. Для снеговых нагрузок, действующих на крышу, несущий каркас крыши рассчитывается по первой группе состояний — на расчетный вес снегового покрова S.

Эту величину принято называть расчетной нагрузкой, ее можно обозначить, как Sрас. Для расчета по второй группе предельных состояний: вес снега учитывается по нормативной нагрузке — эту величину можно обозначить, как Sнор.. Нормативная снеговая нагрузка отличается от расчетной коэффициентом надежности γf = 1,4.

То есть расчетная нагрузка должна быть в 1,4 раза выше, чем нормативная:

Sрас.= γf × Sнор.= 1,4× Sнор.

Точную нагрузку от веса снегового покрова, требуемую для расчета несущей способности стропильных систем в конкретном месте строительства, нужно выяснить в районных строительных организациях или установить по картам СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия», вложенным в этот Свод Правил.

Таблица 1

Сне­го­вые рай­о­ны РФ12345678Нор­ма­тив­ный вес сне­го­во­го по­кро­ва на 1 м² го­ри­зон­таль­ной по­верх­но­сти зем­лиРас­чет­ный вес сне­го­во­го по­кро­ва на 1 м² го­ри­зон­таль­ной по­верх­но­сти зем­ли

Sнор, кПа (кг/м²)	0,5 (51)	1 (102)	1,5 (153)	2 (204)	2,5 (255)	3 (306)	3,5 (357)	4 (408)
Sрас, кПа (кг/м²)	0,7 (71)	1,4 (143)	2,1 (214)	2,8 (286)	3,5 (357)	4,2 (428)	4,9 (500)	5,6 (571)

рис. 3. Районирование территории Российской Федерации по весу снегового покрова

Влияние на снеговую нагрузку угла наклона крыши, ендов и слуховых окон

В зависимости от уклона крыши и направления преобладающих ветров снега на крыше может быть значительно меньше и, как ни странно, больше, чем на плоской поверхности земли.

При возникновении в атмосфере таких явлений, как снежный буран или метель, снежинки, подхваченные ветром, переносятся на подветренную сторону.

После прохождения препятствия в виде конька крыши скорость движения нижних потоков воздуха снижается по отношению к верхним и снежинки оседают на крышу. В результате с одной стороны крыши снега лежит меньше нормы, а с другой больше (рис. 4).

рис. 4.

Образование снеговых «мешков» на крышах с уклонами скатов от 15 до 40°

Снижение и увеличение снеговых нагрузок, зависящих от направления ветра и угла наклона скатов, изменяется коэффициентом µ, который учитывает переход от веса снегового покрова на земле к снеговой нагрузке на кровле. Например, на двухскатных крышах с углом скатов выше 15° и меньше 40° с наветренной стороны будет лежать 75%, а с подветренной 125% от того количества снега, который лежит на плоской поверхности земли (рис. 5).

рис. 5. Схемы нормативных снеговых нагрузок и коэффициенты µ (значение коэффициентов µ учитывающих более сложную геометрию крыш приведено в СНиП 2.01.07-85)

Толстый слой снега, скапливающийся на крыше и превышающий средненормативную толщину, называется снеговым «мешком».

Они скапливаются в ендовах — местах, где пересекаются две крыши и в местах с близко расположенными слуховыми окнами. Во всех местах, где высока вероятность возникновения снегового «мешка», ставят спаренные стропильные ноги и выполняют сплошную обрешетку.

Также здесь делают подкровельную подложку, чаще всего из оцинкованной стали, вне зависимости от материала основного покрытия кровли.

Снеговой «мешок», образующийся с подветренной стороны, постепенно сползает и давит на свес кровли, пытаясь обломить его, поэтому свес кровли не должен превышать размеры, рекомендуемые изготовителем кровельного покрытия. Например, для обычной шиферной кровли его принимают равным 10 см.

С увеличением угла наклонов скатов снега на крыше остается меньше, он сползает под собственным весом. При углах скатов, равных или больше 60°, снега на крыше совсем не остается. Коэффициент µ в этом случае равен нулю. Для промежуточных значений углов скатов µ находится методом прямой интерполяции (усреднением). Так, например, для скатов с углом наклона 40° коэффициент µ будет равен 0,66, для 45° — 0,5, а для 50° — 0,33.

Таким образом, требуемые для подбора сечения стропил и шага их установки, расчетная и нормативная нагрузки от веса снега учитывающие углы наклонов скатов (Qµ.рас и Qµ.нор), должны быть умножены на коэффициент µ:

Sµ.рас= Sрас×µ — для первого предельного состояния;
Sµ.нор= Sнор×µ — для второго предельного состояния.

Влияние ветра на снеговую нагрузку

На пологих крышах с уклонами до 12% (примерно до 7°), проектируемых на местности типов A или B происходит частичный снос снега с крыши. В этом случае расчетная величина нагрузки от веса снега должна быть уменьшена применением коэффициента ce, но не менее чем ce= 0,5. Коэффициент ce вычисляется по формуле:

ce= (1,2-0,4√k)×(0,8+0,002lc),

где lc — расчетный размер принимаемый по формуле lc = 2b — b2/l , но не более 100 м; k — принимается по таблице 3 для типов местности A или B; b и l — наименьшие размеры ширины и длины покрытия в плане.

На зданиях с крышами уклоном от 12 до 20% (примерно от 7 до 12° ) расположенных на местности типов A или B, велчина коэффициента ce = 0,85. Снижение снеговой нагрузки коэффициентом ce = 0,85 не распространяется:

• на крыши зданий в районах со среднемесячной температурой воздуха в январе выше -5°С, так как периодически образующаяся наледь препятствует сносу снега ветром (рис. 6);
• у перепадов высот зданий и парапетов (подробности в СП 20.13330.2016), так как парапеты и разноуровневые крыши, примыкающие друг к другу препятствуют сдуванию снега.

рис. 6. Районирование территории Российской Федерации по средней месячной температуре воздуха, °С, в январе

Во всех других случаях, для скатных крыш применяется коэффициент ce = 1. Формулы определения расчетной и нормативной нагрузки от веса снега, учитывающие ветровой снос снега, будут выглядеть так:

Sс.рас.= Sрас.× ce — для первого предельного состояния;
Sс.нор.= Sнор.× ce — для второго предельного состояния

Влияние температурного режима здания на снеговую нагрузку

На зданиях с повышенным тепловыделением (с коэффициентом теплопередачи более 1 Вт/(м²×°C)) снижение снеговой нагрузки происходит за счет таяния снега. При определении снеговых нагрузок для неутепленных покрытий зданий с повышенными тепловыделениями, приводящими к таянию снега, при уклонах кровли свыше 3% и обеспечении надлежащего отвода талой воды следует вводить термический коэффициент ct = 0,8. В остальных случаях ct = 1,0.

Формулы определения расчетной и нормативной нагрузки от веса снега, учитывающие термический коэффициент:

St.рас.= Sрас.× ct — для первого предельного состояния;
St.нор.= Sнор.× ct — для второго предельного состояния

Определение снеговой нагрузки с учетом всех факторов

Снеговая нагрузка определяется произведением нормативной и расчетной нагрузки, взятой по карте (рис.3) и таблице 1 на все влияющие коэффициенты:

Sснег.рас.= Sрас.× µ × ce× ct — для первого предельного состояния (расчет на прочность);
Sснег.нор.= Sнор.× µ × ce× ct — для второго предельного состояния (расчет на прогиб)

Источник: https://ostroykevse.com/Krisha/03.html