Что такое парусность дома

Расчет ветровой нагрузки и парусность забора

Установим забор легко и быстро! – Так в один голос заявляют организации, которые занимаются монтажом и продажей заборов. Однако все они в основном дают гарантию от 1 до 3-х лет, несмотря на значительную стоимость заборных конструкций.

А что делать, если по окончании гарантийного срока забор завалится? Забор должен быть прочным, практичным и стоять минимум лет двадцать, а то и пятьдесят.

Прежде чем заказывать установку забора, необходимо знать, что именно влияет на прочность заборной конструкции.

Устойчивость забора к ветровым нагрузкам, к силам пучения грунта в основном определяет прочность забора.

В данной статье уделим особое внимание расчету ветровой нагрузки, выясним что такое парусность забора и на что влияют неверные расчеты ветровой нагрузки.

Ветровая нагрузка на забор

Ветровая нагрузка – это переменное влияние ветра. Ветер воздействует на все здания и сооружения, в том числе и на заборные конструкции. Влияние ветра зависит от скорости, порывов и направления ветра.

Парусность забора

Чем площадь полотна забора больше, тем, соответственно давление ветра на эту площадь будет сильнее.

Парусность сплошного забора из профнастила увеличивается за счет высоты листа. Так, ветровая нагрузка на забор трехметровой высоты будет в полтора раза больше, чем нагрузка на забор высотой два метра. Но если вместо профлиста использовать штакетник, тогда забор становится продуваемым, следовательно, парусность забора уменьшается в разы.

Прежде чем выбрать опорные столбы – рассчитайте парусность/ветровую нагрузку в своем регионе с учетом габаритных размеров заборного полотна!

Расчет ветровой нагрузки на забор

Ветер влияет на все постройки, причем по-разному. Давление ветра меняется в зависимости от скорости, направления, плотности воздуха, влажности и т.д. Чрезмерная сила порывистого ветра может вмиг завалить забор, а может постепенно расшатывать до критической точки.

Стоит понимать, что максимальная ветровая нагрузка давит на столбы в том месте, где появляется возможность его согнуть, а именно – там, где столб зафиксирован в земле. То есть, максимальный изгибающий момент находится в точке выхода опоры из земли.

Если опоры будут сделаны из неподходящего материала по толщине металла или по диаметру (сечению), тогда из-за высокой парусности они погнутся и деформируются. Выбрать подходящие опоры вам поможет статья: «Как выбрать правильные столбы для забора»

В целях установки устойчивого к ветровым нагрузкам забора, надо взять опоры потолще да побольше и закопать их как можно глубже.

Чтобы выяснить, какими должны быть эти параметры (толщина металла, диаметр, сечение, заглубление) надо рассчитать ветровую нагрузку.

При вычислениях учитываются следующие факторы:

Помимо этих основных моментов, для расчета берется еще множество показателей, которые сливаются в единую сложную инженерную формулу.

Но так как забор — это не небоскреб, требующий основательных проектных решений, то вычисления можно упростить.

Расчет ветровых нагрузок – упрощенная формула

Для упрощенного расчета вычислим с какой силой происходит давление ветра на 1 квадратный метр площади забора. После этого мы поймем какой стоит выбирать профиль трубы, чтобы эту нагрузку выдержать.

F = 0,61*V 2 /9,8

Итак, поправочный коэффициент плотности воздуха умножаем на среднюю скорость ветра, возведенную в квадрат и все это делим на ускорение свободного падения.

Для того, чтобы вычислить нагрузку на квадратный метр нашего забора нам надо знать среднюю скорость ветра в нашем регионе.
Узнаем, какая нагрузка будет на забор при урагане, когда скорость ветра достигает 30 м/с:

0,61*30 2 /9,8 = 56 кгс

Таким образом, при ураганном ветре, нагрузка на 1 кв.м нашего забора согласно расчетам по формуле будет составлять 56 кг.

Что нам дает это вычисление?

Далее, зная площадь забора и расстояние между пролетами мы вычисляем какова будет нагрузка на одну опору.

Предположим, что наш забор высотой 2 м, а длина пролета 2,5 м.

Значит площадь одной секции будет:

S = 2 * 2,5 = 5 м2

5 кв/м*56 кгс = 280 кг

Таким образом, при урагане парусность одного заборного листа (действующая сила ветра) достигает 280 кг.

Далее необходимо найти изгибающий момент, действующий на опору, по формуле:

М = F*L*k,

Изгибающий момент М в нашем случае получается:

М = 280*1,3*1,5 = 546 кгс·м

Зная изгибающий момент в сечении, можно определить нормальное напряжение в его конкретной точке и исследовать ее напряженно-деформированное состояние. Определение изгибающих моментов является неотъемлемой частью любого прочностного расчета деталей, работающих на изгиб.

Расчет сечения и диаметра опор для заборов из профнастила

Итак, мы получили данные о ветровой нагрузке при урагане и теперь должны выбрать опору, которая выдержала бы данную нагрузку.

Для этого надо определить максимальный изгибающий момент для опорной трубы (заборного столба). И здесь вновь нужно использовать формулу для выполнения расчетов:

М = σW/1000,

Момент сопротивления рассчитывается при помощи формул. Также в интернете в свободном доступе есть калькуляторы расчётов.
Предположим, у нас труба диаметром 80 мм, и толщина металла – 4 мм – в этом случае момент сопротивления изгибу будет 17 286 мм3, вычислим М по вышеприведенной формуле:

М= 20*17286/1000=346 кгс·м

Таким образом, мы выяснили, что максимальный изгибающий момент нашей трубы составляет 346 кг, а значит данная труба не выдержит нагрузку при ураганном ветре и столб деформируется.

Ниже приведены примеры с уже вычисленными максимальными изгибающими моментами при использовании наиболее часто встречающихся опор. Среди них, как видно из табличных значений, ураганный ветер выдержит круглый столб диаметром 108 мм, а также квадратные столбы 80*80 и 100*100 при толщине металла 4 мм. Столбы меньших диаметров и сечений погнутся.

Стоит понимать, что указанные нагрузки предполагают, что ветер дует прямо перпендикулярно поверхности. На практике, эта ситуация возникает достаточно редко. Чаще ветер дует под определенным углом, проходит по касательной, и при «скольжении» по плоскости забора нагрузка снижается.

Если параметры выбранных вами столбов отличаются от тех, что приведены в таблице, используя вышеприведенные формулы, не сложно будет вычислить самостоятельно максимальный изгибающий момент.

Примечание. Взятые для примера цифры скорости ветра слишком велики, ведь ураганные ветры на территории России бывают крайне редко. Когда будете выполнять собственные расчеты, учитывайте критерии района и типа местности, а также не забывайте рассчитывать площадь забора исходя из своих личных параметров заборных конструкций. Профессионалы для расчета используют среднюю силу ветра.

Также, при выборе опорных столбов не стоит забывать о глубине промерзания грунта и правилах установки. Подробности здесь.

Источник

Что такое расчёт на парусность? 0_о?

Кто-то мне говорил про восходящие потоки. но в инете и тем более в снипах не могу ничего нарыть. Да и каким образом их пришить к вертикальной перегородке?

Про зыбкость какой то прикол? 0_о? Не шутите так.

Это предсоветский термин, говоривший о максимальном (предельном) «вздутии» полотняных оболочек. Так мне рассказывали. Сейчас стоит покопаться в терминологии тонких (не обязательно упругих) оболочек.
Или так. Выдержит ли стеклянная поверхность воздействие ветра на всю его поверхность? Если площадь стекла 7 м2, то его парусность и есть 7 м2. И может ли ветер «разбить» эти 7 м2.
Или не так?

Offtop: Кроме зыбкости бывает и хлипкость. И это не шутка, но разговорный критерий халтурности.

Fairylive,
Вертовые нагрузки на конструкции находящиеся внутри здания определяются по ПРИЛОЖЕНИЕ 4, Номер схемы 9, Примечания 2, СНиП «НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ»

Источник

Значение слова «парусность»

1. Мор. Общая площадь парусов данного судна. Предельная парусность судна. Уменьшить парусность.

2. Спец. Величина поверхности, которая подвергается действию ветра. Я еще крепче 28 стянул палатку. Теперь она совсем сплющилась, площадь парусности ее стала ничтожной. Уверенность в устойчивости нашего убежища укрепилась. Ушаков, По нехоженой земле.

Источник (печатная версия): Словарь русского языка: В 4-х т. / РАН, Ин-т лингвистич. исследований; Под ред. А. П. Евгеньевой. — 4-е изд., стер. — М.: Рус. яз.; Полиграфресурсы, 1999; (электронная версия): Фундаментальная электронная библиотека

Свойство любого предмета воспринимать кинетическую энергию воздушного потока (ветра).

Площадь проекции надводной части корабля (судна) на его диаметральную плоскость. При определении площади парусности учитываются проекции всех сплошных поверхностей: борта, надстроек, рубок, мачт, дымовых труб и т. д. При определении парусности несплошных поверхностей (лееров, такелажа и т. п.) вводится коэффициент заполнения. Возникающие от воздействия на судно штормового ветра кренящийся момент и величина дрейфа существенно зависят от парусности и возвышения над основной плоскостью центра парусности (центра тяжести надводной части корабля).

Общая площадь всех парусов, входящих в состав парусного вооружения корабля (судна).

ПА’РУСНОСТЬ, и, мн. нет, ж. Совокупность всех парусов судна (мор.). || Площадь поверхности, на к-рую действует ветер (спец.). П. мельничных крыльев.

Источник: «Толковый словарь русского языка» под редакцией Д. Н. Ушакова (1935-1940); (электронная версия): Фундаментальная электронная библиотека

па́русность

1. морск. совокупность всех парусов судна ◆ Вероятно, площадь парусности у нас была, как у чайных клипперов со всеми их топселями и лисилями. Виктор Конецкий, «Начало конца комедии», 1978 г. (цитата из НКРЯ)

2. величина поверхности, на которую действует ветер ◆ Рюкзак увеличивал парусность, и Вадю кидало в сторону, как перышко. Александр Иличевский, «Матисс», 2007 г. (цитата из НКРЯ)

3. физ. техн. соотношение площади проекции объекта в направлении давления воздуха к его массе

Делаем Карту слов лучше вместе

Привет! Меня зовут Лампобот, я компьютерная программа, которая помогает делать Карту слов. Я отлично умею считать, но пока плохо понимаю, как устроен ваш мир. Помоги мне разобраться!

Спасибо! Я стал чуточку лучше понимать мир эмоций.

Вопрос: взлететь — это что-то нейтральное, положительное или отрицательное?

Источник

Сложная многоскатная крыша: стропильная система и планы кровли, пошаговая инструкция по строительству

Крыши с большим числом и сложной формой скатов по понятным причинам не относятся к бюджетным, но пользуются неизменным спросом из-за оригинального внешнего вида и хороших рабочих показателей.

Возведение их своими силами возможно лишь при наличии грамотного проекта и навыков кровельных работ, в остальных случаях все этапы без исключения доверяют специалистам.

Устройство многоскатной кровли

Данная группа представлена крышами с числом скатов от 4 и более, направленными в сторону наружных стен. Верхний предел ограничен лишь бюджетом и фантазией застройщиков, проект может включать несколько фронтонных участков, врастающие друг в друга скаты, одно- или многоуровневые конструкции.

Элементы

Конструкция в любом случае является сложной и включает:

Остальные элементы стандартные, по аналогии с другим скатными разновидностями сложные крыши закрываются многослойным пирогом, при необходимости – утепляемым и вентилируемым (что относится к основным узлам и элементам скатной крыши?)

Особенности стропильной системы

Отличительными особенностями каркасов таких кровель являются:

Сложность стропильной системы сказывается на технологии монтажа пирога и выборе кровельных материалов. Из-за большого числа стыков при выборе последних предпочтение отдается мелкоштучным или экономным при раскрое покрытиям.

Вне зависимости от типа кровли на проблемных участках стропильный каркас закрывается сплошной обрешеткой. Это, вкупе с причудливой формой крыши приводит к необходимости установки аэраторов в верхней зоне или принятии других мер по проветриванию пирога.

Планы конструкций с фото

Строительные нормативы относят к сложным крышам конструкции с числом скатов на площади в 100 м² от 5 и выше или меньшим количеством при наличии элементов с криволинейными поверхностями. В частности, ЕНиР «Кровельные работы» определяет сложными крыши шатрового, купольного или сводчатого типа, или совмещенные постройки с примыканием к таким конструкциям от 10% от общего периметра (как сделать шатровую крышу своими руками?).

Основные отличия проявляются в форме дополнительных скатов. В зависимости от этого параметра сложные крыши условно разделяются на вальмовые (с треугольными скатами и ровной линией фронтонов) и многощипцовые (с треугольными вертикальными вставками под двускатными выступами). Подробно о том, что такое вальма крыши, читайте тут.

Примеры фото сложных вальмовых конструкций приведены ниже:

Многощипцовые разновидности отличаются отсутствующей или малой протяженностью горизонтальных опорных участков, в ряде случаев все весовые и распорные воздействия переносятся исключительно на диагональные ноги.

Помимо этого, различия проявляются в числе уровне скатов, их форме и симметричности. Максимальную сложность имеют комбинированные виды, совмещающие все типы скатов и имеющие многоуровневую конструкцию. Это же относится к крышам со скатами или элементами с криволинейными или ломаными поверхностями (как сделать ломаную крышу своими руками?)

Плюсы и минусы

К преимуществам многоскатных кровель относят:

Недостатки связаны со сложной формой конструкции. В частности:

Сфера использования

Потребность в заложении многоскатных крыш возникает при сложном проекте дома (наличии пристроек, П, Т или Г-образной форме, многоуровневой внутренней планировке), необходимости заложения под крышей углубленных балконов или полноценных жилых помещений.

Из-за больших трат на возведение эта конструкция в принципе не является универсальной или бюджетной, но вложения в нее частично окупаются при строительстве домов с мансардными этажами. Последнее объясняется большой площадью фронтонных и вертикальных участков и простотой их остекления.

Также, такие конструкции хорошо себя зарекомендовали при покрытии одноэтажных построек с большой площадью (крыша сложной формы лучше отводит осадки и имеет меньшую парусность в сравнении с ровными протяженными скатами).

Проектирование и расчет нагрузок

Расчет и составление проекта начинают со сбора нагрузок и данных, с акцентом на собственном весе системы и пирога, объеме осадков и силе ветров в регионе. Параметры крыши уточняются и корректируются несколько раз, вплоть до выбора оптимального решения. Первыми подбираются уклон и высота крыши, затем по предварительному эскизу рассчитывается ориентировочная площадь каждого ската и всей крыши (как рассчитывается уклон и площадь крыши?).

При уклоне скатов менее 60° при расчете обязательно учитывается влияние снеговой нагрузки (величина, выбираемая по климатическим таблицам, умножается на площадь скатов по отдельности и на поправочный коэф. зависящий от их уклона). Ветровые нагрузки помимо добавления в суммарный расчет учитываются при выборе частоты привязки стропил к мауэрлату или величине выноса карнизного свеса.

Важно! С целью упрощения расчета конструкция разбивается на простые элементы (прямоугольники, трапеции, треугольники), параметры каждого вычисляются отдельно и суммируются.

Этап завершается получением подробного проекта и 3-D модели крыши, они же используются при подсчете материалов и сметы.

Строительство пошагово своими руками

Работы начинаются с подготовки несущих конструкций дома (включая уточнение их размеров до мм и согласование с данными проекта, укрепление, гидроизоляцию участков под мауэрлатом), материалов, лесов и площадки.

Большая часть элементов распиливается, обрабатывается и собирается внизу или на ровном перекрытии, любые мелочи продумываются заранее. Порядок действий в целом стандартный:

Видео по теме

Из видео узнаете о том, как сделать стропильную систему сложной многоскатной крыши:

Заключение

В заключение стоит отметить, что долговечность, внешний вид и герметичность таких крыш полностью зависят от профессионализма укладчиков. Грамотно спроектированные и построенные многоскатные крыши десятилетиями украшают дом вне зависимости от условий эксплуатации. Ошибки приводят к деформациям и протечкам.

Источник

Какой должен быть угол наклона крыши вашего дома?

Как рассчитать угол наклона крыши — важный вопрос, который встает при расчете стропильной системы и при выборе кровельного материала. Правильно выбранный угол обеспечивает надежность и функциональность всей конструкции, а допущенные ошибки могут привести к различным неблагоприятным последствиям: протечки и застаивание воды при слишком малом наклоне или опрокидывание из-за ветра при слишком большом.

Чтобы подобных неприятностей не произошло, давайте разберемся, как рассчитать угол наклона крыши в градусах.

Что нужно учитывать при выборе угла наклона

Угол наклона крыши напрямую влияет на эксплуатационные параметры конструкции. Всего выделяют 4 типа кровельных конструкций:

Чтобы выбрать угол наклона правильно, необходимо учитывать целый ряд важных параметров.

Ветровая нагрузка

В процессе эксплуатации дома на крышу сильно влияют ветры, особенно в регионах, где ветровые нагрузки могут достигать очень высоких значений.

В таких областях оптимальными считаются кровли с углом наклона 25-30°. Если выбрать другой вариант, в процессе эксплуатации дома возможны неприятные сюрпризы:

Чтобы выбрать оптимальный наклон нужно ориентироваться не только на величину ветровой нагрузки, необходимо одновременно учитывать и другие факторы. Например, направленность ветра, наличие дополнительных препятствий в виде зданий или иных барьеров, общую высоту здания.

Нагрузка снеговая

Не меньшее значение при выборе угла наклона имеет и среднее количество осадков в холодные месяцы. Если в регионе выпадает много снега каждую зиму, то выбирать необходимо крутую крышу, с которой снежный покров будет своевременно сходить, не накапливаясь и не создавая излишней нагрузки на здание.

Пологие кровли подходят для домов только в тех регионах, где в зимнее время не выпадает слишком большое количество снега.

Зависимость уклона от используемого кровельного материала

При строительстве частных домов рекомендуется возводить крыши с углом наклона до 90°, но это больше в теории. На практике крайне редко встречаются стропильные системы с уклоном более 50°. Острые крыши преимущественно создаются в декоративных целях — при строительстве различных башен.

Делая расчет угла наклона крыши, необходимо учитывать, что производители облицовочных материалов далеко не всегда указывают необходимые параметры и требования к стропильной системе в градусах, иногда они используют процентное выражение.

Согласно действующим строительным нормативам 100% соответствует углу в 45°, а 1° соответствует 1,7%. Располагая этими данными, без труда можно перевести один показатель в другой.

Минимальный

В техдокументации на все без исключения кровельные материалы указывается допустимый наклон. При этом у разных покрытий данная характеристика индивидуальна:

Независимо от кровельного материала нужно помнить, что чем меньшим будет уклон, тем большие снеговые нагрузки будет испытывать стропильная система и все здание.

Оптимальный наклон

Чтобы разобраться, какой должен быть угол наклона крыши, необходимо также рассмотреть оптимальные характеристики данного параметра для объектов, эксплуатируемых в разных условиях.

Если выбирать угол исключительно из соображений экономии, очевидно, что лучшим является минимальный, так как таким стропильным системам требуется меньше всего строительных материалов. Однако нельзя ориентироваться только на экономию при строительстве кровли, так как от нее будет зависеть удобство и безопасность эксплуатации строения в целом.

Оптимальные параметры уклона для регионов с различными условиями:

Как рассчитать угол наклона крыши

Вычислить угол наклона крыши в градусах можно самостоятельно в домашних условиях, не обращаясь за помощью к профессионалам. Достаточно использовать простую формулу.

Односкатная

В данной ситуации расчет должен производиться по формуле:

Если провести расчет для дома со стропильной системой высотой 3 м и шириной 10 м, мы получим:

Теперь, чтобы определить угол наклона в градусах, необходимо обратиться к таблице соответствия градуса угла процентному соотношению. Мы получим величину около 17°.

Двускатная

Расчет угла наклона двускатной крыши производится по несколько другой формуле, а именно:

Здесь 0,5 — это поправочный коэффициент, призванный вычислить разницу между двумя катетами треугольной конструкции.

Если мы возьмем за основу те же характеристики: 3 м — высота в месте конька и 10 м — ширина, то получим следующее значение:

Снова воспользуемся конвертером величин и получим угол наклона примерно 31°.

Выводы

Вычислить угол наклона крыши возможно самостоятельно, если учитывать все соответствующие факторы, включая климатические условия в регионе и характеристики здания.

Однако специалисты советуют не упускать возможности предварительно проконсультироваться с профессионалами и заказывать у них услуги проектирования и измерения, чтобы гарантировать высокую надежность, функциональность и долговечность кровельной системы.

Заказать строительство дома вы можете в компании Render House. Типовые варианты представлены на сайте, также мы занимаемся возведением коттеджей по индивидуальным проектам.

Источник