Mọi thứ bạn cần biết về tải trọng tuyết

Bài viết này tóm tắt mọi thứ bạn cần biết về tải trọng tuyết. Bạn có thể tìm hiểu về cách tính và phụ tải tiêu chuẩn theo quận theo SNiP. Cũng tại đây, bạn có thể tìm hiểu về tải lượng tuyết được tính toán ở các vùng của Nga, khoảng 3, 4 và các vùng tuyết khác, về ứng dụng thực tế của thông tin này.

Ở nước ta, vào mùa đông, hiểm họa không chỉ là những cơn gió lạnh thấu xương. Tải tuyết có thể là một rủi ro nghiêm trọng. Đây là tên của yếu tố có ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ và độ tin cậy khi vận hành của các tòa nhà khác nhau. Ngay cả khi mùa đông khô hạn, áp lực từ tuyết lên mái nhà và các cấu trúc hỗ trợ có thể rất đáng kể; khi được làm ẩm, lực ép tăng lên đáng kể.

Tải trọng tuyết cho phép bạn tính toán chính xác:

• mái nhà;

• xà nhà;

• tường chịu lực;

• móng của tòa nhà.

Câu hỏi có thể nảy sinh - điều gì sẽ xảy ra nếu bạn vẫn bỏ qua quy chuẩn trong liên doanh theo khu vực hoặc tải trọng tính toán từ khối tuyết. Thoạt nhìn, nếu không có những quy định như vậy, việc xây dựng và sửa chữa các tòa nhà đã được thực hiện trong nhiều thế kỷ, thậm chí hàng thiên niên kỷ. Tuy nhiên, cần phải nhớ rằng chính sự không thể tính toán chính xác đã gây hại cho con người rất nhiều, và thật ngu ngốc khi từ chối một lợi thế mà các nhà xây dựng và quy hoạch hiện đại có được. Khi tính toán các kết cấu chịu lực của một tòa nhà, tất cả các chuyên gia đều tiến hành theo phương pháp gọi là trạng thái giới hạn. Các trạng thái này bao gồm tất cả các sự kiện khi các bộ phận lợp mái và các bộ phận khác ngừng thực hiện các chức năng của chúng (chúng không thể chống lại các ảnh hưởng mới hoặc làm cạn kiệt mức an toàn cần thiết).

Nếu nó cạn kiệt, thì công trình gần như ngay lập tức sụp đổ và sụp đổ. Nhưng ngay cả khi điều này không xảy ra, thì sẽ không thể vận hành tòa nhà hơn nữa. Việc tháo dỡ các kết cấu bị hư hỏng hoặc mòn sẽ được yêu cầu. Nó sẽ được thay thế hoàn toàn nghiêm ngặt tất cả các vật liệu lợp mái, không loại trừ ngói kim loại và tấm tôn. Cũng cần lưu ý rằng, đôi khi, dưới tác dụng của các lực tác động lên mái, các biến dạng tĩnh hoặc động được hình thành, tuy nhiên không phá hủy kết cấu làm cho mái không sử dụng được.

Thông thường - và điều này được ghi rõ ràng cả trong GOST và tiêu chuẩn của các quốc gia khác - tải trọng tuyết được tính theo trạng thái đầu tiên. Điều này cho phép bạn tiếp cận vấn đề một cách nghiêm túc nhất có thể. Cần phải hiểu rằng tải trọng như vậy ở cấp mái thường lớn hơn ở mặt đất. Điều này là do hướng gió chi phối và độ dốc của mái. Ở một số khu vực, bông tuyết tập trung với mức độ lớn hơn những nơi khác.

Giá trị của tác động tuyết trên 1 sq. m. bề mặt mái được tính theo vùng (tính bằng Pascals):

• 1 — 500;

• 2 — 1000;

• 3 — 1500;

• 4 — 2000;

• 5 — 2500;

• 6 — 3000;

• 7 — 3500;

• 8 — 4500.

Dưới đây là một số ví dụ về các thành phố từ mỗi quận với lượng tuyết cụ thể:

• Astrakhan thứ nhất, Blagoveshchensk;
• Vladivostok thứ 2, Volgograd, Irkutsk;
• Veliky Novgorod thứ 3, Bryansk, Belgorod, Vladimir, Voronezh, Yekaterinburg;
• Arkhangelsk thứ 4, Barnaul, Ivanovo, Zlatoust, Kazan, Kemerovo
• Kirov thứ 5, Magadan, Murmansk, Naberezhnye Chelny, Novy Urengoy, Perm;
• Thứ 6 ngoài khu đông dân cư;
• Petropavlovsk-Kamchatsky thứ 7;
• Thứ 8 ngoài khu dân cư đông đúc.

Nguyên tắc tính toán bắt buộc được đưa ra trong bộ quy tắc có hiệu lực từ năm 2016. Nó chứa công thức tổng quát sau (với phép nhân các thừa số): S 0 = c b x c t x µ x S g, trong đó:

• Sg - chỉ số tải trọng tiêu chuẩn;

• cb - hệ số thoát tuyết của gió;

• ct - hệ số nhiệt (đúng hơn là nhiệt) xác định cường độ truyền nhiệt qua mái;

• µ là một hệ số khác được xác định bằng mức độ nghiêng của mái dốc so với phương ngang.

Một chỉ số quan trọng là tỷ lệ thời gian tải tuyết. Sẽ rất hữu ích khi tính toán các yếu tố tác động lâu dài ít khốc liệt hơn về mức độ. Trong trường hợp này, hệ số hiệu chỉnh là 0,5 được áp dụng (với điều kiện nhiệt độ trung bình hàng năm vượt quá 5 độ). Nhưng các tác động ngắn hạn được tính toán chủ yếu với sự gia tăng của các chỉ số, giá trị của các chỉ số này được các chuyên gia lấy từ các tài liệu chuyên ngành. Các quy tắc tương tự được sử dụng để tính toán tải trên các nhà kho.

Nhưng tất cả điều này chỉ áp dụng cho các trường hợp cực kỳ chung chung. Sẽ rất hữu ích nếu bạn phân tích các ví dụ cụ thể về cách tất cả các công thức này hoạt động. Để có một tòa nhà có kích thước dưới 100 m không có các hình dạng mái hình học phức tạp. Đối với những ngôi nhà lớn hoặc có địa hình bị phá vỡ, sẽ cần những phương án tính toán phức tạp hơn. Sự phụ thuộc của cường độ áp suất tuyết và góc nghiêng của mái dốc là khá khách quan.

Mức độ tin cậy thấp nhất là mái bằng phẳng hoặc có độ dốc rất yếu. Đối với chúng, hệ số µ được lấy bằng một. Chỉ số này có giá trị khi mái nghiêng không quá 25 độ. Tăng độ dốc so với chiều ngang của mặt đất sẽ làm tăng diện tích của mái nhà mà tuyết rơi được phân phối trên đó. Đối với một loạt các góc từ 25 đến 60 độ, µ được lấy bằng 0,7.

Trên các bề mặt thậm chí còn dốc hơn, lượng mưa hoàn toàn không tích tụ. Đối với góc trên 60 độ, hệ số tải trọng được lấy bằng 0. Những quy tắc đơn giản này cho phép bạn xác định chính xác chỉ số của quá trình chuyển đổi từ trọng lượng của lớp phủ đất sang lớp phủ. Nhưng cùng với nó, cái gọi là hệ số nhiệt cũng phải được tính đến. Nó được sử dụng để đánh giá mức độ tuyết tan khi nhiệt tỏa ra qua bề mặt mái nhà.

Các điều kiện tiên quyết là:

• thiếu lớp cách nhiệt mái hoặc hiệu quả cực kỳ yếu của nó;

• độ nghiêng của bề mặt trên 3 độ;

• thoát nước thải hiệu quả và làm tan nước.

Nhưng bắt buộc phải nhớ rằng gió luôn thổi tuyết từ bề mặt mái nhà. Theo mặc định, hệ số tương ứng là một vì hiệu suất trôi thấp. Đôi khi chỉ số tính toán được lấy bằng 0,85. Trước tiên, bạn nên đảm bảo rằng:

• vào mùa đông, gió thổi đều đặn không chậm hơn 4 m / s;

• Trung bình trong một mùa đông bình thường, nhiệt độ không khí sẽ dưới 5 độ (chỉ trong điều kiện này mới có đủ số lượng các hạt dễ vận chuyển);

• góc của mái dốc không nhỏ hơn 12 và không quá 20 độ.

Nhưng đó không phải là tất cả! Trước khi sử dụng nó trong thiết kế trực tiếp, phải nhân kết quả thu được ở giai đoạn trước với hệ số an toàn (là 1,4). Mục đích của hoạt động như vậy là để xem xét sự mất sức bền của các vật liệu kết cấu của tòa nhà theo thời gian. Về khối lượng tuyết, ở trạng thái bình thường, nó nặng khoảng 100 kg trên 1 mét khối. m. Nhưng tuyết ướt đã nặng 300 kg trên 1 m3; thông tin như vậy là khá đủ để bắt đầu tính toán chỉ từ độ dày của bìa.

Độ dày này nên được đo ở nơi thoáng đãng dọc theo bề mặt. Ngoài ra, chỉ số này được nhân với tỷ lệ đặt trước, tức là nó được tăng lên 50%. Điều này thường giúp bạn có thể bù đắp ngay cả những hậu quả của mùa đông khắc nghiệt nhất. Bản đồ tải lượng tuyết chính thức giúp tính toán chính xác các điều kiện địa phương. Trên cơ sở các bản đồ này, các tiêu chuẩn SNiP được xây dựng.

Như đã đề cập, khi xây nhà, thông tin về tải trọng trên mái cho phép bạn lựa chọn chính xác vật liệu chính. Hầu hết mọi nhà sản xuất trong mô tả chính thức về sản phẩm của họ đều chỉ ra mức độ phơi nhiễm cho phép. Một so sánh đơn giản với các đặc điểm đã được thiết lập là đủ để hiểu liệu độ phủ có phù hợp hay không. Ví dụ, ngay khi tuyết bắt đầu ép với lực 480 kg trên 1 m2 thì hoàn toàn không thể sử dụng gạch mềm, nhưng đối với ondulin thì đây là chế độ hoạt động hoàn toàn bình thường.

Túi tuyết có thể hình thành ở phía mái nhà. Khi trượt, chúng ấn vào bề mặt của phần nhô ra rất mạnh. Cạnh của nó có thể bị phá hủy cơ học. Tuy nhiên, ngăn chặn sự phát triển của các sự kiện như vậy không quá khó - bạn chỉ cần giới hạn kích thước của phần nhô ra. Dưới đây chỉ là một số ví dụ cho thấy rằng trong việc xây dựng các tòa nhà và đặc biệt là trong thiết kế mái nhà, tải trọng tuyết không chỉ là một giá trị lý thuyết cần thiết.

Có một số điều tinh tế hơn cần xem xét:

• lý tưởng nhất là tải tuyết nên được thực hiện ở cả hai trạng thái giới hạn;

• tuyết đóng rắn lâu ngày có tác dụng lớn hơn nhiều so với khối tươi rời;

• với nhiệt độ trung bình tháng Giêng trên -5 độ, tuyết sẽ liên tục tan chảy từ bên dưới và tăng tải trọng lên bề mặt khi đông đặc.