Výpočet zatížení sněhem a větrem na přístřešku pro auto podle SNiPs, sklon střechy © Geostart

Určení úhlu sklonu je klíčem k odolnosti a pohodlí vrchlíku. Správný výpočet pomůže dešti a sněhu spíše odtékat, než se hromadit, čímž chrání konstrukci před zbytečným zatížením a rychlým opotřebením. Řekneme vám, jaký by měl být sklon pro různé typy konstrukcí, jak závisí na klimatu a materiálech a jaké nuance je třeba vzít v úvahu, aby váš baldachýn vydržel dlouhou dobu.

Jak vybrat sklon pro baldachýnovou střechu

Tento úkol vyžaduje vzít v úvahu několik faktorů. Pojďme zjistit, čemu je třeba věnovat pozornost.

Jaký může být sklon střechy?

Pokud ve vašem regionu v zimě často sněží a srážky jsou pravidelným výskytem, ​​je strmý sklon střechy (45 stupňů a více) skvělým řešením. Sníh nezůstane dlouho a bude se odvalovat, čímž se sníží zatížení střechy. Pokud je sklon příliš malý, na povrchu se budou hromadit srážky, které poškodí nátěr nebo ztíží konstrukci.

Větrné oblasti vyžadují mělčí střechy – od 15 do 30 stupňů. Čím je strmější, tím větší je „plocha plachty“, což znamená vyšší pravděpodobnost poškození vrchlíku v důsledku silných poryvů větru. Střecha s nízkým sklonem sníží odpor větru, čímž se konstrukce stane stabilnější.

Kromě toho má každý materiál vrchlíku své vlastní instalační vlastnosti:

• Polykarbonát. Doporučený úhel sklonu je 10-15 stupňů. Polykarbonátové krytiny na takových rozích se dobře vyrovnávají s odtokem vody a také usnadňují čištění střechy od nečistot. U tohoto materiálu není potřeba větší sklon – polykarbonát je dostatečně pevný a dobře snese i malé zatížení.
• Palubky. Minimální sklon je asi 8 stupňů, nejčastěji se však volí 12 a více. Tento indikátor poskytuje potřebnou těsnost a trvanlivost, zejména pokud jsou spoje a upevnění správně provedeny.
• Kovové dlaždice. Optimální úhel sklonu je 14 stupňů. Kovové dlaždice mají mírný reliéf a pokud je sklon příliš malý, voda se bude hromadit ve vybráních a zatékat do spár. Při sklonu 14 stupňů voda rychleji odteče a střecha déle vydrží.
• Měkká střecha. Minimální úhel je 11 stupňů se souvislou palubou. Měkká krytina, jako je bitumenový šindel, vyžaduje kvalitní hydroizolaci, aby materiál nepropouštěl vodu. To platí pro přístřešky, kde je střecha rovná a voda může stagnovat.

Pokud je pod baldachýnem vytvořena rekreační oblast nebo parkoviště, měl by být úhel sklonu dostatečný, aby srážky nezdržovaly a stékaly ze střechy, čímž se zvyšuje ochrana. Pro přístavky nebo kůlny pro skladování vybavení jsou podmínky demokratičtější. Větší pozornost je věnována praktičnosti, ale nelze opomenout ani klima.

Pokud máte hodně budov s klasickým strmým svahem, bude baldachýn se stejným sklonem vypadat harmonicky. Rovnější střechy naopak působí minimalisticky, hodí se tedy do prostor v secesním stylu.

Po zohlednění všech faktorů lze zvolit úhel sklonu. Například pro regiony se zasněženými zimami a častými dešti jsou vhodné kovové dlaždice při 15-20 stupních. A pro polykarbonátový přístřešek pro auto v klidném klimatu můžete použít sklon 10-12 stupňů.

Pojďme zjistit zatížení větrem

Pokud chcete, aby váš baldachýn nejen krásně vypadal, ale také bezpečně stál, musíte vědět o zatížení větrem. Jednoduše řečeno, je to síla, kterou vítr tlačí na konstrukci. Závisí to na mnoha faktorech, a pokud jsou správně zohledněny ve fázi návrhu, lze se vyhnout problémům v budoucnu kvůli deformacím nebo prasklinám. Zde je to, co ovlivňuje zatížení větrem:

1. Rychlost větru. Například na mořském pobřeží nebo ve stepních oblastech je vítr mnohem silnější než v hustě obydlených oblastech, kde jej oslabují budovy a stromy. Pro zjištění průměrné a maximální rychlosti větru jsou vyžadovány speciální regulační dokumenty nebo klimatické mapy. Tyto údaje pomohou pochopit, jakou bezpečnostní rezervu je třeba zahrnout do konstrukce, aby odolala poryvům v bouřlivých dnech.
2. Výška a plocha vrchlíku. Jednoduché pravidlo: čím vyšší a větší plocha vrchlíku, tím více je vystaven větru. Velké rovné plochy „zachycují“ proudění vzduchu, zejména šikmé střechy, které také vytvářejí vítr. Proto se pro velké baldachýny nebo víceúrovňové konstrukce provádějí pečlivé výpočty. Při navrhování se bere v úvahu úhel sklonu střechy – čím menší je, tím větší bude plocha vystavena zatížení větrem.
3. Form. Tvar vrchlíku určuje, jak účinně odolává větru. Jednoduchý design s pravými úhly zabere většinu větru čelně. Pokud je však vrchlík navržen s křivkami nebo aerodynamickými okraji, bude kolem něj proudit vítr a snižovat tlak. Ve fázi návrhu můžete přemýšlet o tvaru, který sníží dopad větru na minimum.
4. Typ terénu. Vítr volně vane po otevřených prostranstvích polí, stepí a pobřeží. Naopak jeho síla je slabší v městských oblastech nebo zalesněných oblastech, kde jsou toky rozptýleny a oslabeny překážkami. Směr větru má své vlastní charakteristiky – například na otevřených prostranstvích převládá horizontální proudění, zatímco ve městech nebo horských oblastech jsou možné složitější proudění větru.
5. Klimatické normy. Pro přesný výpočet zatížení větrem se používají speciální regulační dokumenty – SP 20.13330.2016 (SNiP 2.01.07-85), které berou v úvahu všechny výše uvedené parametry. Na jejich základě je možné vypočítat požadované pevnostní charakteristiky pro libovolné konstrukce. Normy také berou v úvahu bezpečnostní rezervu, protože zatížení se mění sezónu od sezóny.

Vlastní výpočet zatížení větrem není snadný – budete potřebovat přesná data a výpočty. Zkušení konstruktéři vyberou potřebné parametry tak, aby vrchlík přežil jakékoli povětrnostní podmínky.

Výpočet zatížení sněhem

Zatížení sněhem je hmotnost sněhu, který se může nahromadit na vrchlíku. Záleží na regionu, tvaru, sklonu střechy a materiálu střešní krytiny. Abychom pochopili, jaké zatížení konstrukce vydrží, je třeba vzít v úvahu několik faktorů.

1. Vymezujeme oblast V Rusku je území rozděleno na sněhové oblasti, z nichž každá se vyznačuje určitým zatížením. Údaje jsou zveřejňovány ve stavebních předpisech nebo na specializovaných webových stránkách.
2. Bereme v úvahu úhel sklonu střechy Čím strmější je svah, tím méně sněhu zůstává. U plochých střech je zatížení sněhem maximální a u strmých střech minimální.
3. Výpočet zatížení

K tomu bude fungovat následující vzorec:

S = Sg × μ × Ce × Ct,

• S – odhadované zatížení střechy sněhem;
• Sg – standardní zatížení sněhem pro region;
• μ – koeficient, který zohledňuje tvar a sklon;
• Ce – koeficient, který zohledňuje odstraňování sněhu větrem;
• Ct – tepelný koeficient, který zohledňuje vyzařování tepla budovy.

Hodnoty koeficientů se opět nacházejí ve stavebních předpisech nebo ve specializovaných zdrojích.

Pro zjednodušení výpočtů můžete použít online kalkulačky, které automaticky vloží potřebné hodnoty a poskytnou výsledek. Tyto údaje určují, jak efektivně se bude baldachýn vyrovnávat se srážkami a odolávat zatížení v různých ročních obdobích.

Jaké jsou důsledky neprovedení plateb?

Nedodržení norem sklonu střechy není jen formalita, ale vážné riziko, na kterém závisí spolehlivost vrchlíku. Jejich zanedbání vede k řadě důsledků:

1. Voda zůstává na střeše. Příliš malý sklon neumožňuje vláhu volně odtékat, a proto začíná stagnovat. A voda na střeše je přímou cestou k houbám, plísním a poškození nátěru. Postupem času vlhkost pronikne do konstrukce.
2. Vysoká zátěž. Představte si, že se na střeše hromadí nejen voda, ale i sníh. Nesprávný sklon neumožňuje snadný odtok srážek a hromadí se jako na polici. Tím dochází k deformacím a v nejhorším případě ke zřícení střechy.
3. Problémy s těsněním. Nesprávný úhel sklonu, zejména na téměř ploché střeše, ji činí náchylnou k zatékání. Po čase se pod nátěr dostane voda, která hydroizolaci zničí.
4. Rychlé opotřebení. Střešní krytina se vlivem stojaté vody a srážek opotřebovává mnohem rychleji, takže střecha bude muset být opravována častěji, než byste chtěli.

Správný sklon je skutečným příspěvkem k odolnosti celé konstrukce. Při dodržení norem snižuje riziko zbytečných nákladů na neustálé opravy, výměny prvků a další havarijní stavy. Srážky přirozeně odtečou, aniž by vytvářely další zatížení, a střešní materiály vydrží mnohem déle.

Přečtěte si další články v telegramu

Pevné konstrukce vyžadují výkresy a výpočty. Přístřešky pro zakrytí automobilů jsou považovány za jednoduché a lehké konstrukce, které chrání auta před srážkami a slunečním zářením. Pokud instalujete přístřešek na auto narychlo, bez zohlednění vlivu přírodních faktorů, může ochrana vyústit v napadení a poškození vašeho drahocenného vozu.

Aby se tomu zabránilo, jsou pro vrchlík vybrány vhodné podpěrné sloupky, opláštění a krycí materiál, které odolají zatížení sněhem a větrem v určité oblasti.

SNiP a normy pro výpočet rázového zatížení

Chytří inženýři v sovětských dobách pracovali na SNiP a standardech:

SNiP 2.01.07-85 Zatížení a nárazy;
SP 16.13330.2017 SNiP II-23-81 Ocelové konstrukce;
SNiP 3.04.03-85 Ochrana stavebních konstrukcí a konstrukcí před korozí

Kodexy norem a pravidel platí pro navrhování a výstavbu budov a konstrukcí a obsahují pravidla pro zohlednění atmosférických zatížení.

Podívejme se na SNiP podrobně ve vztahu k zatížení na přístřešku pro auto, zjistěte, proč potřebujete vypočítat zatížení a co se stane, když budete stavět náhodně.

Proč pozorovat zatížení sněhem a větrem?

Střecha bez sklonu hromadí sníh, usazuje se, zhušťuje a ztěžuje. V důsledku toho se přístřešky složí na polovinu a střecha se rozpadne. Poryvy větru mohou násilně zdemolovat špatně zajištěnou konstrukci. Pokud sloupy nejsou zakopané, síla zvedání je vytlačí ze země.

To je důvod, proč zkušení stavitelé před nákupem materiálů a zahájením instalace vypracují výkres na základě tabulek a vzorců zatížení.

Předem připravené výkresy zohledňující zatížení jsou klíčem k pevnosti a spolehlivosti konstrukce. Zamyslete se nad tím, jaké podpěry, krov a opláštění použijete, vyberte správný materiál a baldachýn vydrží desítky let.

Výpočet zatížení a úhlu sklonu na příkladu náklonu k vrchlíku

V přípravné fázi instalace vrchlíku bereme v úvahu:

• úhel sklonu;
• zatížení sněhem;
• zatížení větrem;
• nadzvedávání půdy.

Příklad: Jednodílný přístřešek pro auto s výpočty zatížení sněhem a větrem

Použijme vzorce ze zatížení SNiP. Výpočet zatížení sněhem a větrem se provádí v souladu s SNiP 2.01.07-85 Zatížení a nárazy.

Sklon střechy

Aby bylo zajištěno, že střecha vydrží zatížení sněhem a dešťová voda nebude zdržovat, je vytvořen sklon. Každý chápe, že čím je skluzavka strmější, tím rychleji po ní sjíždí. Pokud však úhel sklonu příliš zvětšíte, sníh se neudrží, ale síla větru ovlivní střechu ve větší míře – zvýší se zatížení větrem, který tlačí v různých úhlech v závislosti na směru. větru a ovlivňuje podpěry.

Abychom zvolili požadovaný úhel sklonu, bereme v úvahu pravidlo pro kombinování zatížení:

• 15-30 stupňů je univerzální úhel vrchlíku, vhodný pro šikmou střechu z jakýchkoli materiálů.
• 9-20 stupňů – otevřené a větrné oblasti;
• 45-60 stupňů – zasněžené oblasti;

Vyřešili jsme sklon, nyní přejdeme k výpočtu zatížení.

Výpočet zatížení sněhem

Zatížení sněhem se vypočítá podle vzorce:

S = Sg *μ

Sg — vypočtená hodnota hmotnosti sněhové pokrývky na 1 m vodorovného povrchu země;

μ — korekční faktor, který je určen sklonem střechy: (μ = 1 pro sklon menší než 25°, μ = 0 pro sklon větší než 60°)

Hodnota je určena Sg dle mapy sněhových oblastí a dle tabulky:

Takže v Moskvě a regionu, v Omsku a Tyumen – sněhové oblasti III, bude hodnota Sg 1,8 kPa a v Ufa a Nadymské sněhové oblasti V, v tomto pořadí, Sg = 3,2 kPa.

KPa (kilopascaly) převedeme na naše obvyklé kilogramy na metr čtvereční (kg/m2), k tomu vydělíme hodnotu kPa 0 a získáme zatížení sněhem na vodorovném povrchu v konkrétní oblasti.

(V Ufě je podle tabulky zatížení sněhem na vodorovném povrchu Sg = 3,2 kPa: 0 = 00980665 kg/m326)

Příklad výpočtu zatížení sněhem v Moskevské oblasti se sklonem střechy 15 stupňů:

Pokud vezmeme v úvahu univerzální úhel sklonu střechy 15 stupňů, bude výpočetní vzorec vypadat takto:

S = Sg *μ = 1,8 kPa

Převod kilopascalů na kilogramy 1,8: 0,00980665= 183 kg/m2

Zjistili jsme, že náš vrchlík musí odolat sněhu o hmotnosti 183 kg na čtverec.

Na baldachýn přitom kromě sněhu budou působit i síly větru.

Zatížení větrem – výpočet pomocí vzorce

Standardní hodnota zatížení větrem nad zemí je určena vzorcem:

w = w0 *k(ze)*С

w0 — standardní hodnota tlaku větru v závislosti na oblasti;
k(ze) — koeficient zohledňující změnu tlaku větru s výškou;
С — aerodynamický koeficient.

Hodnota tlaku větru w0 a korekční faktor pro výšku v konkrétním typu terénu k(ze) specifikováno v SNiP 2.01.07-85.

Příklad: vypočítejme zatížení větrem na naší střeše pod úhlem 15 stupňů v moskevské oblasti

Vezmeme tedy stejný přístřešek pro auto se sklonem 15°.

Musíme najít hodnoty: w0, k(ze), С a dosaďte je do vzorce pro výpočet zatížení větrem.

w0

Moskevská oblast se nachází ve větrné oblasti 1, takže w0 = 0,23 kN/m².

k(ze)

Koeficient Кs přihlédnutím ke změně tlaku větru s výškou z

Koeficient k(ze) se bude rovnat 0,5, protože výška budovy je menší než 5 m a typ terénu je B.

С

Aerodynamický koeficient С (Příloha 4 SNiP) C = cpl + cp1 viz schéma níže.

Podle diagramu se hodnota cp1 zvyšuje o 5 každých 0,2 stupňů. Pro 15° se tedy bude rovnat 1,6.

Hodnota cp2 se každých 5 stupňů zvyšuje o 0,05, tedy v našem případě cp2 = 0,45.

C = 1,6 + 0,45

Celkové zatížení větrem:

w = w0 *k(ze)*С = 0,23*0,5*(1,6+0,45) = 0,24 kN/m².

Převést kilonewtony na kg:

0,24*101,97 = 25 kg/m²

Kombinace zatížení

Zjistili jsme, že jednosměrný přístřešek se sklonem 15 stupňů je vystaven zatížení sněhem 183 kg a zatížení větrem 25 kg.

Sečtěte zatížení větrem a sněhem:

183 kg/m25 + XNUMX kg/mXNUMX = 208 kg/m2

Takže náš vrchlík musí vydržet zátěž 208 kg na 1 metr čtvereční.

Pro takový vrchlík budou z hlediska bezpečnostní rezervy optimální kovové trubky o průměru / průřezu 80-100 mm. Při výběru krycího materiálu je třeba vzít v úvahu jeho pevnost. Například, pokud vyrábíte baldachýn z vlnitých plechů, musíte si vzít plech o tloušťce 0,5 mm, z polykarbonátu 8-10 mm. Při použití tenčího materiálu jsou vrchlíky vyztuženy a vyztuženy častým laťováním.

Nyní, když víte, jak fungují výpočetní vzorce, můžete snadno vypočítat zatížení v jakémkoli regionu naší země. Je to nutné pro správný výběr materiálu – nepřeplácet tam, kde to není nutné a naopak zpevnit konstrukci a dbát na pevnost tam, kde je potřeba.

Zároveň nezapomeňte na správnou instalaci podpěrných pilířů s přihlédnutím k hloubce zamrznutí půdy v konkrétním regionu a nezapomeňte na tekutost a pohyb dovážené půdy.