Системы безопасности кровли от компании Борге
Московская область,
г. Дзержинский,
Дзержинское шоссе, д.1.
Работаем:
пн-пт
с 9:00 до 18:00
info@borge.ru
Отправить сообщение
 
 
 
 
     

Снеговая нагрузка: расчеты по нормам Германии, Австрии, Швейцарии

Снеговая нагрузка на крышу

 «Снеговая нагрузка» относится к природно-обусловленным изменчивым влияниям на постройки. Она зависит от географического расположения и формы здания и создаёт вертикальную нагрузку на опорную площадь.

Снег – это замерзшие осадки, чья консистенция и плотность зависят от температуры. Один метр снежной массы рыхлого снега равен примерно 6-10 см воды. Если сравнивать мокрый снег, то эти показатели будут равны 20 см. Для расчетов берут среднестатистическое значение влажного снега равное 2 кН/м3, что соответствует нормам по безопасности.

Содержание

1. Расчеты норм

1.1.   Нормы

1.2.   Расположение

1.3.   Геометрия построек

1.4.   Нормативное значение

2. Измерение

3. Уборка

4. Зима 2005/2006

4.1.   Обрушение крыши

Расчеты норм

Снеговая нагрузка переводится по нормам в расчетное значение, которое используется для расчета устойчивости несущих поверхностей. При этом нужно учитывать  изменчивый характер снеговой нагрузки из-за физических и временных изменений. Расчётные значения соответствуют 98 % квантиля годового максимума, и при этом берется период в 50 лет.

Нормы

В Германии снеговая нагрузка определяется стандартом DIN EN 1991-1-3 (2010-12) (Немецкий Институт Стандартизации), а также регулируется смежными институтами.

В Австрии в апреле 2006 года были изданы новые стандарты для предельно допустимой нагрузки на  кровельное покрытие (ÖNORM B 1991-1-3:2006-04-01). При этом значения были увеличены. Нормы Европейского комитета по стандартизации лежат в основе как немецких, так и австрийских норм. (EN 1991-1-3). Они действительны до высоты в 1500 метров. Для построек, находящихся выше данного значения соответствуют национальные дополнения к нормам.

В Швейцарии применяются нормы, разработанные Швейцарским Инженерно-Архитектурным союзом SIA 261:2003).

Расположение

Наибольшее влияние на снеговую нагрузку  имеют два фактора – климатическая зона и топографическая высота. Снежный климат регистрируется по карте снеговых районов, в которой отмечена интенсивность снежных осадков в различных регионах.

Снеговые районы в Германии в соответствии с Немецким институтом стандартизации  (DIN EN 1991-1-3/NA:2010-12)

Зависимость величины снеговой нагрузки от высоты местности по стандарту Немецкого института стандартизации (DIN EN 1991-1-3/NA:2010-12)

В Германии есть зона 1 (районы Рейнталь и Нидерхайнская Низменность), 2 и 3 (Альпы, Баварский лес, Тюрингский лес, Рудные горы, Гарц и Передняя Померания), а также зоны 1а и 2а (Горные районы Шварцвальда, Рён и  Зауэрланд)

Поскольку глубина снега увеличивается к высоте непропорционально, это является фактором, который необходимо учитывать. Это является одной из особенных характеристик снеговой нагрузки, обозначаемой  Sk.

Для различных зон со снеговой нагрузкой на землю приняты следующие величины: тяжесть снега Sk  кН / м2   в зависимости от высоты местности (A) в метрах (см. Диаграмму)

Зона  1:   

Зона  2:   

Зона  3:   

 

Данные по зонам 1а и 2а получаются из умножения данных в зонах 1 и 2 на коэффициент  1,25. В зоне 3 при определенных условиях могут быть учтены более высокие показатели, чем в указанном выше  сравнении. Данные о снежной нагрузке в этих регионах можно рассчитать соответствующих положениях.

Геометрия построек

Коэффициент формы µ1 снежной нагрузки для плоских и покатых крыш
 

Форма крыши строения – это еще один параметр снеговой нагрузки, который измеряется через коэффициент формы. Так, например, на отвесном уклоне крыши снег быстрее соскальзывает, нежели при более плоском уклоне. Размер и дробление снежного балласта может также подвергаться воздействию ветра.  Так на уступах, при разности высот, могут образовываться снежные сугробы (заносы), которые также необходимо учитывать. Коэффициент формы описывает отношение между количеством снега на крыше и количеством выпавшего снега.

Нормативное значение

Снеговая нагрузка на здании вычисляется из значения снеговой нагрузки на местности Si, умноженной на коэффициент формы µ1.

Измерение

Взятие пробы одного из снежных пластов

Измерения метрической линейкой и специальной гирей недостаточно, т.к. при этом не учитываются плотность снега и обледенение. Поэтому при помощи специальной заборной трубы для снега производится взятие пробы и взвешивание. При этом исследуемый материал проверяют на плотность, степень обледенения и водность. Для точности показаний берут минимум 3 пробы. Затем измерения данного пласта сравниваются с предварительно сделанными измерениями. Далее специалист вычисляет коэффициент устойчивости для данной конструкции крыши.

Уборка

При достижении критической массы снега возникает необходимость в очистке крыши. Это лучше всего делать по секторам крыши.

Наряду с общепринятой уборкой снега с крыши применяется также достаточно продуктивный метод плавления снега при помощи горячего пара. При этом объект для плавления накрывают и подогревают паром.   

Зима 2005 / 2006

Исходя из экономических соображений чрезмерная снеговая нагрузка, которая очень редко встречается, не учитывается в нормах. В некоторых районах Альп и Баварского леса в 2005-2006 произошло превышение норм  (DIN 1055-5:1975-06), поэтому крыши были убраны от снега во избежание перегрузки.

Это также показывает, что снеговой нагрузке на крыши уделяется недостаточно внимания. Даже при значительных превышениях норм от строителей и владельцев построек сложно получить достоверную информацию о состоянии снеговой нагрузки, в отличие от, например, информации о лавинах.

Обрушение крыши

2 января 2006 года под тяжестью снега, который не превышал норм, произошло обрушение крыши в Бад Райхенхаль. В результате обрушения погибло 15 человек. Несколько недель спустя произошло обрушение крыши выставочного павильона в Каттовиц, погибло 65 человек. И если бы эти происшествия не рассматривались как незначительные единичные несчастные случаи, то ситуация изменилась бы быстрее, чем произошли дальнейшие обрушения во многих городах Баварии, Верхней и Нижней Австрии и Штирии. При условии резкой смены погоды (например, выпадении ледяного дождя) тысячи рабочих пожарных и спасательных служб, а также военных должны были быть во время вовлечены в работу по уборке снега с крыш.