Снеговые и ветровые нагрузки
При строительстве арочных ангаров необходимо учитывать факторы воздействия окружающей среды на строительный объект, так как они оказывают существенное влияние на прочность и долговечность конструкций при эксплуатации.
Одни из важнейших характеристик, на которые мы обращаем внимание при проектировании арочного ангара – это снеговые и ветровые нагрузки, т.е. внешнее давление которое будет оказываться на ангар посредством снега и ветра. Расчет указанных характеристик позволяет нам закладывать в будущее строение материалы со свойствами, которые выдержат все нагрузки в совокупности.
Расчет снеговой нагрузки производится согласно СНиП 2.01.07-85* или согласно СП 20.13330.2016. На данный момент СНиП является обязательным к исполнению, а СП носит рекомендательный характер, но в общем в обоих документах написано одно и тоже.
Снеговая нагрузка. Расчет
Для определения снеговой нагрузки необходимо:
Шаг 1. Определите номер вашего снегового района на карте
Рис. Карта снеговых районов РФ Часть 1
Рис. Карта снеговых районов РФ Часть 2 / Крым
Шаг 2. По номеру района в таблице определяем расчетную нагрузку
Нормативная
нагрузка
Sg (кгс/м2)
Расчетная
нагрузка
Sg (кгс/м2)
Шаг 3. Произвести расчет по формуле
Расчётное значение снеговой нагрузки определяется по формуле:
S=Sg*µ
Sg — расчётное значение веса снегового покрова на 1м2 горизонтальной поверхности земли, принимаемое по таблице.
µ — коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие.
Коэффициент µ зависит от угла наклона ската кровли:
Ветровая нагрузка. Расчет
Шаг 1. Определите номер вашего ветрового района на карте
Рис. Карта ветровых районов РФ
Шаг 2. По номеру района в таблице определить нормативное значение ветровой нагрузки
| Ветровой район | Wo (кгс/м2) |
| Iа | 0,17 (17) |
| I | 0,23 (23) |
| II | 0,30 (30) |
| III | 0,38 (38) |
| IV | 0,48 (48) |
| V | 0,60 (60) |
| VI | 0,73 (73) |
| VII | 0,85 (85) |
Шаг 3. Произвести расчет ветровой нагрузки по формуле.
Расчётное значение средней составляющей ветровой нагрузки на высоте z над поверхностью земли определяется по формуле:
W=Wo*k*c
Wo — нормативное значение ветровой нагрузки, принимаемое по таблице ветрового района РФ.
с — аэродинамический коэффициент
k — коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте, определяется по таблице, в зависимости от типа местности:
При определении ветровой нагрузки типы местности могут быть различными для разных расчётных направлений ветра.
С более подробным описанием определения ветровой нагрузки вы можете познакомиться в документе.
Снеговые и ветровые нагрузки
При проектировании и строительстве ангаров, необходимо учитывать снеговые нагрузки, которые должна будет выдерживать несущая конструкция. Это необходимо для того, чтобы в процессе эксплуатации ангара, из-за избыточного давления снегового покрова, не произошло обрушение кровли здания. В различных регионах России, вес снегового покрова на один квадратный метр может существенно различаться. При расчете можно использовать карты снеговой нагрузки, по которым легко определить номер района и правильно рассчитать нагрузку.
Вся территория Российской Федерации разграничена на 8 районов, с различающимся показателем снеговой нагрузки. В первом вес покрова будет минимальным, соответственно самая большая нагрузка приходится на районы, с индексов 8. Здесь вес снега (мокрый и липкий) может достигать 560 кг/м2.
| снеговой район | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| снеговая нагрузка кг/м2 | 80 | 120 | 180 | 240 | 320 | 400 | 480 | 560 |
Кроме снеговой, необходимо учитывать и ветровую нагрузку на конструкцию. Ветровая нагрузка – это давление ветра на сооружение, на протяжении длительного периода времени. Зависит от формы объекта. При движении, потоки воздуха наталкиваются на стены и крышу конструкции. Силу этих потоков необходимо учитывать и закладывать при проектировании здания. Существует 8 ветровых районов, с различными показателями давления в каждом.
| ветровой район | Iа | I | II | III | IV | V | VI | VII |
| ветровая нагрузка кг/м2 | 17 | 23 | 30 | 38 | 48 | 60 | 73 | 85 |
Компания МОСТЕНТ давно занимается проектированием и строительством быстровозводимых сооружений, благодаря профессиональному и грамотному расчету, наши ангары успешно эксплуатируются при любых снеговых и ветровых нагрузках.
ПУЭ 7. Правила устройства электроустановок. Издание 7
Раздел 2. Канализация электроэнергии
Глава 2.5. Воздушные линии электропередачи напряжением выше 1 кВ
Климатические условия и нагрузки
2.5.38. При расчете ВЛ и их элементов должны учитываться климатические условия ветровое давление, толщина стенки гололеда, температура воздуха, степень агрессивного воздействия окружающей среды, интенсивность грозовой деятельности, пляска проводов и тросов, вибрация. ¶
Определение расчетных условий по ветру и гололеду должно производиться на основании соответствующих карт климатического районирования территории РФ (рис.2.5.1, 2.5.2 – см. цветную вклейку) с уточнением при необходимости их параметров в сторону увеличения или уменьшения по региональным картам и материалам многолетних наблюдений гидрометеорологических станций и метеопостов за скоростью ветра, массой, размерами и видом гололедно-изморозевых отложений. В малоизученных районах* для этой цели могут организовываться специальные обследования и наблюдения. ¶
* К малоизученным районам относятся горная местность и районы, где на 100 км трассы ВЛ для характеристики климатических условий имеется только одна репрезентативная метеорологическая станция. ¶
Рис.2.5.1. Карта районирования территории РФ по ветровому давлению. ¶
Рис.2.5.2. Карта районирования территории РФ по толщине стенки гололеда. ¶
При отсутствии региональных карт значения климатических параметров уточняются путем обработки соответствующих данных многолетних наблюдений согласно методическим указаниям (МУ) по расчету климатических нагрузок на ВЛ и построению региональных карт с повторяемостью 1 раз в 25 лет. ¶
Основой для районирования по ветровому давлению служат значения максимальных скоростей ветра с 10-минутным интервалом осреднения скоростей на высоте 10 м с повторяемостью 1 раз в 25 лет. Районирование по гололеду производится по максимальной толщине стенки отложения гололеда цилиндрической формы при плотности 0,9 г/см 3 на проводе диаметром 10 мм, расположенном на высоте 10 м над поверхностью земли, повторяемостью 1 раз в 25 лет. ¶
Температура воздуха определяется на основании данных метеорологических станций с учетом положений строительных норм и правил и указаний настоящих Правил. ¶
Интенсивность грозовой деятельности должна определяться по картам районирования территории РФ по числу грозовых часов в году (рис.2.5.3 – см. цветную вклейку), региональным картам с уточнением при необходимости по данным метеостанций о среднегодовой продолжительности гроз. ¶
Рис.2.5.3. Карта районирования территории РФ по среднегодовой продолжительности гроз в часах. ¶
Степень агрессивного воздействия окружающей среды определяется с учетом положений СНиПов и государственных стандартов, содержащих требования к применению элементов ВЛ, гл.1.9 и указаний настоящей главы. ¶
Определение районов по частоте повторяемости и интенсивности пляски проводов и тросов должно производиться по карте районирования территории РФ (рис.2.5.4 – см. цветную вклейку) с уточнением по данным эксплуатации. ¶
Рис.2.5.4. Карта районирования территории РФ по пляске проводов. ¶
По частоте повторяемости и интенсивности пляски проводов и тросов территория РФ делится на районы с умеренной пляской проводов (частота повторяемости пляски 1 раз в 5 лет и менее) и с частой и интенсивной пляской проводов (частота повторяемости более 1 раза в 5 лет). ¶
2.5.39. При определении климатических условий должно быть учтено влияние на интенсивность гололедообразования и на скорость ветра особенностей микрорельефа местности (небольшие холмы и котловины, высокие насыпи, овраги, балки и т.п.), а в горных районах – особенностей микро- и мезорельефа местности (гребни, склоны, платообразные участки, днища долин, межгорные долины и т.п.). ¶
2.5.40. Значения максимальных ветровых давлений и толщин стенок гололеда для ВЛ определяются на высоте 10 м над поверхностью земли с повторяемостью 1 раз в 25 лет (нормативные значения). ¶
2.5.41. Нормативное ветровое давление W0, соответствующее 10-минутному интервалу осреднения скорости ветра (V0), на высоте 10 м над поверхностью земли принимается по табл.2.5.1 в соответствии с картой районирования территории России по ветровому давлению (рис.2.5.1) или по региональным картам районирования. ¶
Таблица 2.5.1. Нормативное ветровое давление W0 на высоте 10 м над поверхностью земли. ¶
Нормативное ветровое давление W0, Па (скорость ветра V0, м/с)
Ветровые нагрузки и ветровые районы по городам России
 |
Снеговые и ветровые нагрузки просто необходимо учитываться при строительстве ангаров и других промышленных и сельскохозяйственных сооружений, дабы избежать непредвиденных обстоятельств с обрушением здания и потерей урожая или порчи товаров, хранимых на складах. В отличие от снеговой нагрузки, расчет ветровой нагрузки намного сложнее и требует от исполнителя специальных знаний.
Мы работаем по всей России. Оставьте заявку на расчет стоимости ангара на нашем сайте, сравните сметы разных компаний и выберите лучшее предложение.
Для расчета ветровой нагрузки необходимо учитывать несколько параметров воздействия ветра на конструкцию:
Но последние два пункта (резонансное вихревое возбуждение и аэродинамические неустойчивые колебания) можно не рассчитывать для одноэтажных зданий и сооружений, у которых высота в 10 и более раз больше характерного поперечного размера, а значит для расчета ветровой нагрузки на ангары, они не актуальны.
Чтобы не утруждать себя сложными расчётами, большинство подрядчиков опираются на таблицу ветровых районов для определения ветровой нагрузки на возводимые сооружения. Что вполне приемлемо при строительстве небольших объектов. А при строительстве огромных зданий и ангаров, требующих прохождения экспертизы пользуются услугами проектных бюро, где все расчеты будут произведены специалистами и закреплены в проектной документации.
Значительно упрощают работу и специализированные программы для проектирования зданий и сооружений, которые в автоматическом режиме просчитывают воздействие ветровой и снеговой нагрузки на отдельные узлы и конструкции здания.
Ветровые районы по городам России
Под ветровой нагрузкой подразумевается длительное воздействие ветра на конструкции здания, в том числе ангара. Силу потоков ветра, в том числе его пиковых значений при порывистом ветре, оказываемых на стены и крышу здания, необходимо учитывать при проектировании.
ГОСТ Р 56728—2015 предусматривает 8 ветровых районов на территории России по которым рассчитано нормативное значение ветрового давления. Чтобы определить ветровую нагрузку в вашем регионе воспользуйтесь таблицей ветровых нагрузок. В форме ниже найдите свой город и определите ветровой район, а по таблице нормативное значение ветрового давления места строительства. При этом необходимо учитывать тип местности для определения шероховатости земной поверхности с наветренной стороны строительной площадки.
Определить ветровой район своего города и рассчитать ветровую нагрузку вы можете воспользовавшись формой ниже. Выберите свой город и нажмите на кнопку «Рассчитать«.
Если вы не нашли своего города в списке, то ориентируйтесь на ветровую нагрузку ближайшего крупного города.
| Ветровые районы России | Ia | I | II | III | IV | V | VI | VII |
| w0, кг/м2 | 17 | 23 | 30 | 38 | 48 | 60 | 73 | 85 |
Методика определения ветровых нагрузок на ограждающие конструкции (ГОСТ Р 56728-2015)
Расчет ветровой нагрузки при строительстве ангаров и других зданий осуществляется по методике Федерального Агенства по техническому регулированию и метрологии в соответствии ГОСТ Р 56728-2015.
Формула расчета основной средней ветровой нагрузки учитывает нормативное значение основной средней ветровой нагрузки, нормативное значение ветрового давления, коэффициент влияния высоты на давление ветра и аэродинамический коэффициент.
Нормативное значение ветрового давления определяется проще всего, для этого необходимо воспользоваться таблицей 1 (выше по тексту). Из таблицы берется значение соответствующее нашему ветровому району.
Коэффициент, учитывающий влияния высоты зависит от типа местности:
А – открытые местности (степи, лесостепи, побережье морей, озер, пустыни, тундра, сельские местности с высотой построек до 10 м);
В – городские территории, лесные массивы и другие территории с высотой построек более 10м;
С – городские районы с плотной застройкой зданиями высотой более 25м.
Сам коэффициент определяется по таблице:
Аэродинамический коэффициент может быть как положительным, так и отрицательным, и зависит от формы ангара или здания и направления ветра.
С подробным алгоритмом расчета с формулами и пояснениями вы можете ознакомиться в официальном документе ЗДЕСЬ.
Снеговые и ветровые районы России
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.
Снеговая нагрузка
Величину снеговой нагрузки на покрытие ангаров из металлической конструкции можно вычислить по формуле: s = so?, где so – определенное значение веса снегового покрова на один квадратный метр горизонтальной поверхности земли, ? – коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие ангаров.
При проектировании неутепленных ангаров или промышленных сооружений с повышенными тепловыделениями при уклонах кровли свыше 3% и обеспечении надлежащего отвода талой воды, коэффициенты ? следует снижать на 20%.
Карта снеговых районов
Ветровая нагрузка
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.