Charge de neige sur le toit. Charge de neige. Trouver la valeur totale calculée de la charge de vent W

Le toit protège en permanence le bâtiment de toutes les manifestations météorologiques et climatiques, excluant le contact de tous les matériaux avec l'eau atmosphérique ou de pluie et étant une couche limite qui coupe l'effet de l'air givré sur le grenier.

Ce sont les fonctions principales et les plus importantes du toit dans l'esprit d'une personne non préparée, elles sont tout à fait correctes, mais ne reflètent pas la liste complète des charges fonctionnelles et du stress subi.

En même temps, la réalité est beaucoup plus dure qu'il n'y paraît à première vue, et l'impact sur la toiture ne se limite pas à certaines usures des matériaux.

Il est transmis à presque tous les éléments porteurs du bâtiment - tout d'abord aux murs du bâtiment, sur lesquels repose directement tout le toit, et finalement aux fondations.

Il est impossible de négliger toutes les charges qui sont créées, cela conduira à une destruction rapide (parfois soudaine) du bâtiment.

Les effets principaux et les plus dangereux sur la toiture et sur l'ensemble de la structure sont :

• Charges de neige.
• Charges de vent.

Dans le même temps, la neige agit pendant certains mois d'hiver, absente par temps chaud, tandis que le vent crée un effet toute l'année. Les charges de vent, ayant des fluctuations saisonnières de force et de direction, sont constamment présentes à un degré ou à un autre et sont dangereuses en raison des amplifications périodiques des grains.

De plus, l'intensité de ces charges est de nature différente :

• La neige crée une pression statique constante qui peut être ajusté en nettoyant le toit et en enlevant les mottes. La direction des efforts d'action est constante et ne change jamais.
• Le vent agit de manière inconstante, par à-coups, augmentant ou diminuant soudainement. La direction peut être modifiée, ce qui donne à toutes les structures de toit une solide marge de sécurité.

De grandes masses de neige provenant d'un toit peuvent soudainement causer des dommages aux biens ou aux personnes dans la zone où elle tombe. Outre, des phénomènes atmosphériques intermittents mais extrêmement destructeurs se produisent périodiquement- les vents cycloniques, les fortes chutes de neige, particulièrement dangereuses en présence de neige mouillée, qui est d'un ordre de grandeur plus lourde que d'habitude. Il est presque impossible de prédire la date de tels événements et, en tant que mesures de protection, vous ne pouvez qu'augmenter la résistance et la fiabilité du système de toit et de chevrons.

Collecte des charges sur le toit

Dépendance des charges sur l'angle d'inclinaison du toit

L'angle d'inclinaison du toit détermine la surface et la puissance de contact du toit avec le vent et la neige. Dans le même temps, la masse de neige a un vecteur de force dirigé verticalement et la pression du vent, quelle que soit la direction, est horizontale.

Par conséquent, en prenant l'angle d'inclinaison plus raide, il est possible de réduire la pression des masses de neige, et parfois d'exclure complètement l'apparition d'accumulations de neige, mais, en même temps, la "déformation" du toit augmente et le vent les contraintes augmentent.

Il est évident que pour réduire les charges de vent, un toit plat serait idéal, alors que c'est elle qui ne laissera pas glisser les masses de neige et contribuera à la formation de grosses congères qui, en fondant, peuvent mouiller l'ensemble du bâtiment. La sortie de la situation est le choix d'un tel angle d'inclinaison auquel les exigences en matière de charges de neige et de vent sont satisfaites au maximum, et elles ont des valeurs individuelles dans différentes régions.

Charge en fonction de l'angle du toit

Poids de neige par mètre carré de toiture selon les régions

Les précipitations sont un indicateur qui dépend directement de la géographie Région. Plus les régions du sud voient à peine la neige, plus les régions du nord ont une quantité saisonnière constante de masses de neige.

Dans le même temps, les régions de haute montagne, quelle que soit la latitude géographique, ont des taux élevés en termes de quantité de neige qui tombe, ce qui, combiné à des vents fréquents et forts, crée de nombreux problèmes.

Normes et règles de construction (SNiP), dont le respect des dispositions est obligatoire, contiennent des tableaux particuliers, montrant les indicateurs standard de la quantité de neige par unité de surface dans différentes régions.

REMARQUE!

Il faut tenir compte de l'état habituel des masses de neige dans la région. La neige mouillée est plusieurs fois plus lourde que la neige sèche.

Ces données constituent la base du calcul des charges de neige, car elles sont assez fiables et sont également données non pas en moyenne, mais en valeurs limites qui offrent une marge de sécurité adéquate lors de la construction du toit.

Néanmoins, il est nécessaire de prendre en compte la structure du toit, son matériau, ainsi que la présence d'éléments supplémentaires qui provoquent une accumulation de neige, car ils peuvent dépasser de manière significative les indicateurs standard.

Le poids de neige par mètre carré de toiture, selon les régions, est indiqué dans le schéma ci-dessous.

Région de charge de neige

Calcul de la charge de neige sur un toit plat

Le dimensionnement des structures porteuses est réalisé selon la méthode des états limites, c'est-à-dire ceux où les efforts testés provoquent des déformations ou des destructions irréversibles. Par conséquent, la résistance d'un toit plat doit dépasser la valeur de la charge de neige pour une région donnée.

Il existe deux types d'états limites pour les éléments de toiture :

• La structure s'effondre.
• La structure se déforme, échoue sans destruction complète.

Les calculs sont effectués pour les deux états, dans le but d'obtenir une structure fiable qui est garantie pour résister à la charge sans conséquences, mais aussi sans coûts inutiles de matériaux de construction et de main-d'œuvre. Pour les toits plats, les valeurs des charges de neige seront maximales, c'est-à-dire le facteur de correction de pente est 1.

Ainsi, selon les tables SNiP, le poids total de neige sur un toit plat sera la valeur de la norme multipliée par la surface du toit. Les valeurs peuvent atteindre des dizaines de tonnes, par conséquent, les bâtiments à toit plat dans notre pays ne sont pratiquement pas construits, en particulier dans les régions à fort taux de précipitations en hiver.

Calcul de la charge de neige sur le toit en ligne

Un exemple de calcul de la charge de neige aidera à démontrer clairement la procédure et montrera également l'ampleur possible de la pression de neige sur la structure de la maison.

La charge de neige sur le toit est calculée à l'aide de la formule suivante :

S = Sg * µ;

où S- la pression de neige par mètre carré de toiture.

Sg- valeur standard de la charge de neige pour une région donnée.

µ - un facteur de correction qui prend en compte le changement de charge à différents angles d'inclinaison du toit. De 0 ° à 25 ° la valeur de µ est prise égale à 1, de 25 ° à 60 ° - 0,7. Aux angles d'inclinaison de la toiture supérieurs à 60°, la charge de neige n'est pas prise en compte bien qu'en réalité il y ait des accumulations de neige mouillée sur des surfaces plus raides.

Calculons la charge sur le toit d'une superficie de 50 mètres carrés, l'angle d'inclinaison est de 28 ° (µ = 0,7), la région est la région de Moscou.

Ensuite, la charge standard est (selon les données SNiP) de 180 kg / m².

Multipliez 180 par 0,7 - nous obtenons une charge réelle de 126 kg / m2.

La pression totale de neige sur le toit sera de : 126 multiplié par la surface du toit - 50 m². Résultat - 6300 kg... C'est le poids estimé de la neige sur le toit.

Impact de neige sur le toit

Le calcul de la charge de vent se fait de manière similaire. Il est basé sur la valeur normative de la charge de vent en vigueur dans la région donnée, qui est multipliée par le facteur de correction pour la hauteur du bâtiment :

W = Wo * k ;

Non- valeur standard pour la région.

k- un facteur de correction qui prend en compte la hauteur au-dessus du sol.

Rose des vents

Il existe trois groupes de valeurs :

• Pour les zones ouvertes de la surface de la terre.
• Pour les zones boisées ou urbaines avec des hauteurs d'obstacles à partir de 10 m.
• Pour les agglomérations urbaines ou les zones à terrain difficile avec une hauteur d'obstacle de 25 m.

Toutes les valeurs standard, ainsi que les facteurs de correction, sont contenus dans les tableaux SNiP et doivent être pris en compte lors du calcul des charges.

AVEC ATTENTION!

Lors des calculs, il convient de prendre en compte l'indépendance des charges de neige et de vent les unes par rapport aux autres, ainsi que la simultanéité de leur impact. La charge totale du toit est la somme des deux valeurs.

En conclusion, il est nécessaire de souligner la grande ampleur et l'inégalité des charges créées par la neige et les vents. Des valeurs comparables au poids mort du toit ne peuvent être ignorées, ces valeurs sont trop sérieuses. L'incapacité de réguler ou d'éliminer leur présence oblige à réagir en augmentant la force et en choisissant le bon angle d'inclinaison.

Tous les calculs doivent être basés sur SNiP, pour clarifier ou vérifier les résultats, il est recommandé d'utiliser des calculatrices en ligne, qui sont nombreuses sur le réseau. Le meilleur moyen serait d'utiliser plusieurs calculatrices puis de comparer les valeurs obtenues. Un calcul correct est la base d'un service fiable et à long terme de la toiture et de l'ensemble du bâtiment.

Vidéo utile

Vous pouvez en savoir plus sur les charges de toit dans cette vidéo :

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Diverses forces agissent sur la structure du toit. Le calcul de la charge sur le toit comprend des influences telles que: le poids du matériau de toiture, des chevrons et des lattes, l'isolation, la sous-couche, la charge de neige et de vent. Considérons séparément chacune de ces charges.

Calcul des chevrons

Si vous construisez vous-même une maison et que vous n'avez pas de connaissances suffisantes dans le domaine de l'ingénierie et de l'architecture, le calcul de la charge sur le toit peut être commandé auprès d'un organisme spécialisé ou d'un concepteur privé. Si le bâtiment n'est pas si exigeant en calculs techniques, alors tout peut être fait par vous-même.

Impact de la force du vent

La charge de neige peut détruire le toit, mais la charge de vent peut également arracher le toit. Plus l'angle des pentes du toit est grand, plus la charge de vent sur la structure est importante. Plus l'angle est petit, plus forte sera la force de levage tendant à arracher le toit. C'est pourquoi le calcul de la surface du toit à pignon est si important. Pour commencer, déterminez la longueur de la jambe du chevron. Ici, la connaissance du cours de géométrie scolaire sera utile, car le chevron forme un triangle rectangle avec les murs adjacents. Par conséquent, en calculant la longueur de l'hypoténuse, vous pouvez déterminer l'indicateur requis.

Il est un peu plus difficile de calculer la section transversale des chevrons et la distance entre eux. Pour ce faire, nous allons calculer la charge de vent sur le toit à l'aide de la formule : Wр = W * k * C. W - pression du vent, qui est tirée des tables SNiP. k est un coefficient dépendant de la hauteur du bâtiment, il est également indiqué dans le document normatif précité. C est le coefficient aérodynamique utilisé pour calculer la portance au vent et sous le vent.

Le coefficient C peut avoir des valeurs positives et négatives. Le premier cas se produit si le vent appuie sur la surface des pentes, c'est vrai pour les grands angles. Le deuxième cas se produit sur les toits en pente, lorsque le vent « coule » le long des pentes. Pour contrer ces forces, en fonction du pas des chevrons, des « fraises » sont installées dans les murs de la maison. Ce sont des épingles en métal auxquelles les pattes des chevrons sont attachées avec du fil. Dans les régions venteuses, chaque chevron est lié, dans des conditions normales, cela se fait à travers une poutre, ayant préalablement effectué selon les données disponibles.

Calcul des poutres de plancher, voir la vidéo :

Charge de poids du toit

Le poids du matériau de toiture lui-même a un impact sérieux sur les caractéristiques du système de chevrons. Dans le même temps, différents matériaux peuvent différer considérablement dans leur poids. Plus le toit est lourd, plus l'angle d'inclinaison des pentes doit être important. Il faut aussi savoir calculer les mètres carrés du toit, car plus sa surface est grande, plus elle dépendra de l'influence des charges externes.

La force de pression du toit sur les chevrons peut être calculée en connaissant les caractéristiques du matériau. Ils sont souvent indiqués dans les données techniques ou les instructions du fabricant. Selon le type de matériau de toiture, une certaine option de revêtement est sélectionnée. Ainsi, pour le créer, on utilise des panneaux OSB, du contreplaqué ou des panneaux tranchants. Le poids moyen de ces matériaux peut être obtenu à partir des tableaux réglementaires ou des données techniques du fabricant. Par exemple, sous un toit en ardoise, des barres d'une section transversale de 4 * 6 ou 6 * 6 cm sont utilisées, tandis que sous des bardeaux bitumineux - panneaux OSB ou contreplaqué.

Le calcul du carré du toit dépend de son type. très facile pour les toits en pente. Dans les structures plus complexes, le toit doit être divisé en figures élémentaires - rectangles et triangles, dont l'aire est facilement déterminée (pour plus de détails: ""). Il est également important de considérer les débords de toit sur les avant-toits. La distance entre les chevrons est déterminée en fonction de l'épaisseur du matériau de toiture.

Le calcul thermique du toit n'est pas moins important, sur la base duquel l'isolation et son épaisseur sont sélectionnées. Ces deux facteurs influencent grandement le poids total de la structure du toit. De plus, cela comprend le poids de la vapeur et de l'imperméabilisation, ainsi que le revêtement intérieur du grenier. L'épaisseur de l'isolant est calculée par la formule : T = R * L. Où R est la résistance thermique de la structure qui sera isolée, L est la conductivité thermique de l'isolant sélectionné (sélectionné selon SNiP II-3-79).

Supposons que le toit soit isolé avec de la laine de verre URSA M-20, la maison est située dans la région centrale. Ensuite, l'épaisseur de l'isolant sera : T = 4,7 * 0,038 = 0,18 m = 18 cm. Dans ce cas, 4,7 est la résistance thermique tirée des normes SNiP et 0,038 est le coefficient de conductivité thermique, qui a été spécifié par le fabricant du matériel. Connaissant la densité de l'isolant (indiquée dans les données techniques) égale à 18-21 kg / m2, vous pouvez calculer le poids du matériau.

De même, le poids de l'imperméabilisation et du pare-vapeur, ainsi que du matériau de finition, est calculé. Le calcul du chauffage du toit est également important, car il affecte l'épaisseur de l'isolation. Aussi, le système de chauffage qui sera installé dans le grenier viendra s'ajouter au poids de la charpente du toit.

Afin de prendre en compte le poids de la structure du chevron elle-même, vous devez dessiner son plan. Le calcul prend en compte les valeurs moyennes pour les chevrons et les poutres en couches - 5-10 kg / m², pour les chevrons suspendus - 10-15 kg / m². Pour obtenir une certaine marge de sécurité de la structure, les charges résultantes sont multipliées par un facteur 1,1.

Afin de déterminer plus précisément les charges de poids sur le toit, il est nécessaire d'effectuer un calcul thermique du toit, dont un exemple peut être trouvé sur les pages de notre portail.

Lors de la conception d'un toit, il est nécessaire de prendre en compte les charges agissant sur celui-ci - neige et vent. Pour déterminer les indicateurs de ces valeurs, vous pouvez contacter une organisation de construction spéciale, où les ingénieurs vous aideront dans les calculs. Mais si vous voulez tout faire vous-même et ne doutez pas de vos capacités, vous trouverez ici les formules nécessaires avec une description détaillée des quantités qui seront nécessaires au calcul. Voyons donc d'abord quelles sont ces charges et pourquoi elles doivent être prises en compte.

Le climat russe est très diversifié. Il est important de comprendre que le toit d'une maison en construction sera influencé par les changements de température, la pression du vent, les précipitations et d'autres facteurs physiques et mécaniques. De plus, le degré de leur influence dépendra directement de la zone de construction. Tout cela exercera une pression non seulement sur la balustrade du toit - le toit, mais également sur les structures de support telles que les chevrons et les lattes. Vous devez comprendre qu'une maison est une structure unique. Par une réaction en chaîne, la charge du toit est transférée aux murs et d'eux aux fondations. Par conséquent, il est important de tout calculer dans les moindres détails.

La couverture neigeuse qui se forme sur le toit de la maison pendant les périodes hivernales exerce une certaine pression sur celle-ci. Plus la zone est au nord, plus il y a de neige. Il semble que la menace de pannes soit plus élevée, mais vous devriez être plus prudent lorsque vous concevez une maison dans une zone où il y a un changement périodique de température qui peut faire fondre la neige et son gel ultérieur. Le poids moyen de la neige est de 100 kg/m3, mais à l'état humide il peut atteindre 300 kg/m3. Dans de tels cas, la masse de neige peut provoquer une déformation du système de chevrons, de l'imperméabilisation et de l'isolation thermique, ce qui entraînera des fuites de toiture. De telles conditions météorologiques affecteront également la couverture neigeuse rapide et inégale du toit, ce qui peut être dangereux pour l'homme.

Plus la pente du toit est grande, moins les dépôts de neige s'y attarderont. Mais si votre toit a une forme complexe, alors aux joints du toit, où se forment les coins internes, la neige peut s'accumuler, ce qui contribuera à la formation d'une charge inégale. Il est préférable d'installer des garde-neige dans les zones où la quantité de précipitations est suffisamment élevée pour que la neige accumulée près du bord de l'avant-toit ne puisse endommager le système de drainage. Le déneigement peut se faire indépendamment, mais ce processus ne peut pas être qualifié de 100 % sûr.

Afin d'assurer un déneigement sécuritaire et d'éviter la formation de glaçons, un système de chauffage par câble est utilisé. Il peut être contrôlé automatiquement ou manuellement. Cela dépend de votre envie et de votre choix. Les éléments chauffants d'un tel système sont situés sur tout le bord du toit devant la gouttière.

Pour la Russie, la valeur de la charge de neige dépendra de la zone de construction. Une carte spéciale vous aidera à déterminer l'étendue de la couverture neigeuse dans votre région.

La technologie de calcul de la charge de neige: S = Sg * m, où Sg est la valeur calculée du poids de la couverture neigeuse sur 1 m2 de la surface horizontale de la terre, tirée du tableau, et m est le coefficient de transition du poids de la couverture neigeuse de la terre à la charge de neige sur la couverture.

La valeur calculée du poids de la couverture neigeuse Sg est prise en fonction de la région de neige de la Fédération de Russie.

Détermination de la charge de neige de la zone

Le coefficient m dépend de l'angle d'inclinaison de la pente du toit, aux angles d'inclinaison de la pente du toit :

moins de 25 degrés m est pris égal à 1

de 25 à 60 degrés, la valeur de m est prise égale à 0,7 (environ, pour chaque pente sa propre valeur)

plus de 60 degrés, la valeur de m, dans le calcul de la charge totale de neige, n'est pas prise en compte.

Le vent exerce une pression latérale sur les murs de la maison et le toit. Le flux d'air, heurtant un obstacle, est réparti, descendant jusqu'à la fondation et jusqu'à l'avant-toit surplombant le toit. Si vous ne calculez pas la pression du vent, la toiture peut simplement être arrachée par le vent de l'ouragan. Une telle destruction ne peut pas toujours être corrigée par une sorte de réparation esthétique, ce qui entraîne souvent la nécessité de remplacer le toit. Un indicateur important lors du calcul de l'effet du vent est le coefficient aérodynamique. Cela dépend de l'angle de pente du toit. Plus la pente est raide, plus la charge sera importante et le vent tentera de "renverser" le toit. Si l'angle de votre toit est petit, le vent agira sur le toit comme une force de levage, essayant de l'arracher et de l'emporter. Afin d'éviter que cela ne se produise, vous devez bien observer la structure du toit. La stabilité du système de chevrons dépend de la fourniture d'une rigidité spatiale, qui consiste en la combinaison correcte d'entretoises, d'entretoises et de liens diagonaux, ainsi que de leur fixation rigide les unes aux autres. De plus, le vent peut transporter des objets qui, lorsqu'ils entrent en collision avec le toit, laisseront des dommages mécaniques. Pour éviter que cela ne se produise, vous devez choisir soigneusement la toiture et organiser correctement la caisse pour son installation.

La pression du vent, ainsi que le poids de la couverture neigeuse, dépendront de la zone de construction. Vous pouvez déterminer le zonage sur la carte ci-dessous.

Technologie de calcul de la charge de vent

Le coefficient k, tenant compte de l'évolution de la pression du vent le long de la hauteur z, est déterminé à partir du tableau ci-dessous, en fonction du type de terrain. Les types de terrain suivants sont acceptés :

A - côtes ouvertes des mers, lacs et réservoirs, déserts, steppes, forêt-steppe, toundra;

B - les zones urbaines, les forêts et autres zones, uniformément couvertes d'obstacles de plus de 10 m de hauteur ;

C - les zones urbaines avec des bâtiments d'une hauteur supérieure à 25 m.

Une structure est considérée comme située dans une zone de ce type si cette zone est préservée du côté au vent de la structure à une distance de 30h - avec une hauteur de structure h jusqu'à 60 m et 2 km. - à une hauteur plus élevée.

Remarque : lors de la détermination de la charge de vent, les types de terrain peuvent être différents pour différentes directions de vent calculées.

Charges de vent et de neige lors de la conception des auvents

Une attention particulière doit être accordée au calcul pour ceux qui envisagent de concevoir un auvent - par exemple, pour un belvédère ou un parking. Habituellement, dans de tels cas, une conception économique est utilisée qui n'a pas une rigidité suffisante. Par conséquent, la pression de la neige ne peut être ignorée. Il est recommandé de nettoyer la neige à temps, en évitant la formation d'un manteau neigeux de plus de 30 cm d'épaisseur.Pour un auvent en bois, il sera plus fiable de réaliser un revêtement solide et des chevrons renforcés. Si vous avez choisi une structure métallique, celle-ci doit avoir une épaisseur de profil appropriée. Dans tous les cas, pour sélectionner des matériaux de la rigidité requise, il est préférable d'utiliser les résultats du calcul.

Exemples de calcul des charges de neige et de vent pour Moscou et la région de Moscou

Exemple #1 : Calcul de la charge de neige

Donnée initiale:

région : Moscou

pente du toit : 35 degrés

Trouvons la valeur totale calculée de la charge de neige S :

la valeur totale calculée de la charge de neige est déterminée par la formule : S = Sg * m

selon la carte des zones d'enneigement du territoire de la Fédération de Russie, nous déterminons le numéro de la région de neige pour Moscou: dans notre cas, c'est III, ce qui correspond au poids de l'enneigement selon le tableau Sg = 180 (kgf/m2) ;

facteur de conversion du poids de la couverture neigeuse au sol à la charge de neige sur la couverture pour un angle de toit de 35 degrés m = 0,7

on obtient : S = Sg * m = 180 * 0,7 = 126 (kgf/m2)

Exemple #2 : Calcul de la charge de vent

Donnée initiale:

région : Moscou

pente du toit : 35 degrés

hauteur du bâtiment : 20 mètres

type de terrain : zones urbaines

Trouvons la valeur totale calculée de la charge de vent W :

La valeur calculée de la composante moyenne de la charge de vent à une hauteur z au-dessus de la surface de la terre est déterminée par la formule : W = Wo * k,

Sur la base de la carte des zones de pression du vent sur le territoire de la Fédération de Russie, nous déterminons la région I pour Moscou

La valeur normative de la charge de vent correspondant à la région I, on prend Wo = 23 (kgf/m2)

Le coefficient k, tenant compte de la variation de la pression du vent le long de la hauteur z, est déterminé à partir du tableau. 6k = 0,85

On obtient : W = Wo * k = 23 * 0.85 = 19.55 (kgf/m2)

Lors de la construction d'un toit, une attention particulière doit être accordée au calcul de sa capacité portante, car une énorme quantité de forces agit constamment sur la structure. L'une des forces qui agit sur le toit est la charge de neige, respectivement, avec laquelle le toit est construit. C'est elle qui détermine l'épaisseur des éléments de support et la manière de construire le système de chevrons. Sa valeur est calculée à l'aide d'une formule spéciale, selon SNiP.

Charge de neige et son impact négatif

Habituellement, jusqu'à 5 % de la couverture de neige est enlevée du toit en pente pendant la journée. Il est emporté par le vent, glisse ou se couvre de glace. Mais le montant restant affecte négativement non seulement la conception, mais aussi la personne:

1. Le poids de la neige peut augmenter lors d'une gelée amère après le réchauffement. Dans ce cas, des déformations du système de chevrons, de l'étanchéité et de l'isolation thermique sont possibles.
2. La charge de neige sur les toits complexes a tendance à être inégalement répartie.
3. La neige glissant jusqu'à la corniche peut être dangereuse pour les personnes à proximité, l'installation de garde-neige est donc obligatoire.
4. La neige glissante, en plus d'être un danger pour les humains, peut nuire au système de drainage. C'est pourquoi vous devez le nettoyer ou installer des protections contre la neige à temps.

Nettoyage du toit de la masse de neige

Le moyen le plus efficace de déneiger le toit est à la main. Mais il est très dangereux d'effectuer indépendamment sans préparation préalable. C'est pourquoi, une charge de neige correctement calculée peut aider à ne pas déneiger tout le temps.

La pente de la pente du toit a un effet positif sur le déneigement. La meilleure option de toiture pour les régions où il y a une forte probabilité d'une grande quantité de neige est de 45 à 60 degrés.

Afin de réduire le gel et d'éviter la formation de glaçons, des câbles chauffants peuvent être installés autour du périmètre du toit. Il peut être automatisé ou manuel.

Calcul de la charge de neige sur le toit

Même au stade de la conception du toit, afin d'exclure les dommages à sa structure lors de fortes précipitations, des mesures de conception sont prises. Le poids moyen de la neige est de 100 kg par mètre cube. mètre, et les précipitations humides pèsent encore plus, soit 300 kg par mètre cube. mètre. Connaissant ces valeurs approximatives, il est assez simple de calculer la charge de neige admissible.

Mais cela nécessite aussi de connaître l'épaisseur de la couche de neige qui tombe. Vous pouvez mesurer cet indicateur sur une surface plane et le nombre résultant peut être multiplié par un coefficient qui suppose une marge et est égal à 1,5. Afin de prendre en compte l'indicateur régional, vous pouvez utiliser une carte spéciale. Il est devenu la base pour l'obtention des règles SNiP et d'autres normes. En général, l'indicateur est déterminé par la formule suivante :

S = S cal. * μ

Conformément à cette formule, ses composants sont déchiffrés comme suit :

• S calc - la valeur du poids par mètre carré de la plate-forme horizontale.
• μ - coefficient de pente du toit.

Habituellement, comme mentionné précédemment, les calculs sont effectués à l'aide de la carte de charge de neige, qui est présentée ci-dessous :

Conformément au SNiP, il existe de tels indicateurs du coefficient de pente du toit:

• Si la pente du toit est inférieure à 25 degrés, le coefficient est de 1.
• Si la pente du toit est comprise entre 25 et 60 degrés, le coefficient sera de 0,7.
• Avec une pente de plus de 60 degrés, le coefficient peut ne pas être pris en compte du tout.

Dans ce cas, le côté d'où souffle le vent est également pris en compte. Ceci est nécessaire, car il y aura moins de neige du côté au vent que du côté sous le vent.

Afin de mieux comprendre comment est calculée la charge de neige, présentons un exemple illustratif pour la région de Moscou. Le toit calculé a une pente de 30 degrés. Ainsi, selon les exigences de SNiP, nous effectuons un calcul :

1. Sur la carte, nous trouvons l'emplacement de la région de Moscou et révélons qu'elle appartient à la troisième région climatique. Ici, la valeur de la charge sur le toit est de 180 kg pour 1 m². mètre.
2. Selon la formule, nous calculons le poids total de la neige. Pour ce faire, multipliez 180 par un facteur de 0,7. Nous obtenons le nombre 126 kg par m². mètre.
3. Déjà pour cet indicateur, un système de chevrons est créé, qui est calculé en fonction des nombres maximum.

En plus de cette option, il existe un calcul complet, qui est également présenté dans SNiP et qui y a un tableau correspondant. Le calcul est effectué selon la formule suivante :

Q1 = m * Q

Ici, m, qui est calculé par la méthode d'interpolation, est utilisé comme indicateur du coefficient. Avec une pente de toit de 30 degrés, il est de 1, et à 60 degrés - 0.

Le calcul de l'indicateur standard peut être effectué. Pour ce faire, vous devez utiliser un atlas dans lequel les changements de SNiP sont enregistrés ou calculer l'indicateur à l'aide de la formule: Q2 = 0,7 * Q * m. Si le calcul est effectué pour la structure montée dans des zones où des vents constants soufflent de la neige du toit, il est alors nécessaire d'ajouter à la formule le coefficient C. Il est égal à 0,85. Mais il y a un certain nombre de conditions pour ajouter cet indicateur. Cette vitesse du vent n'est pas inférieure à 4 m / s, la température mensuelle moyenne pendant les mois d'hiver n'est pas supérieure à -5 degrés et la pente doit être comprise entre 12 et 20 degrés.

Important! S'il n'est pas clair comment calculer la charge vous-même, il est préférable de contacter un spécialiste.

Caractéristiques de l'installation de garde-neige

Si la structure du toit est correctement exécutée, en tenant compte des calculs, la neige du toit ne peut pas être enlevée. Et afin d'éviter les fortes glissades, des supports à neige sont installés sans faute. De telles structures sont très pratiques et aident à ne pas enlever la neige du toit lors de fortes pluies.

Habituellement, des garde-neige de type tubulaire sont installés, qui peuvent être utilisés avec une charge de neige ne dépassant pas 180 kg par 1 pi². mètre. Si le poids de la couverture neigeuse est plus important, les structures sont installées sur plusieurs rangées. SNiP réglemente les cas et les règles lorsque l'installation de garde-neige est nécessaire :

1. La pente est de plus de 5%, et il y a aussi un drain extérieur.
2. La distance entre le bord du toit et le pare-neige installé doit être d'au moins 0,6 m.
3. Si des structures tubulaires sont installées, seule une caisse solide est fournie sous elles.

Caractéristiques du calcul de la charge de neige pour les toits plats

Une quantité suffisamment importante de neige s'accumule sur un toit de type plat. Par conséquent, toutes les exigences de calcul de la charge de neige doivent être remplies pour que le toit puisse supporter un tel poids pendant une longue période.

Dans la majeure partie de la Russie, les toits plats ne sont pas créés, car une couche de neige peut créer une charge excessive sur la structure des chevrons. Mais si, néanmoins, le projet de la maison prévoit un tel toit en béton armé ou autre et qu'il ne peut pas être remplacé, alors lors de l'installation, il est nécessaire de prévoir un système de chauffage afin d'assurer un drainage de haute qualité de l'eau. .

Important! Un toit plat doit avoir une pente minimale de 2 degrés afin que l'eau de toute la surface puisse s'écouler sans problème.

Conclusion

Le calcul de la charge de neige sur le toit aidera à créer une structure optimale du système de chevrons, ainsi qu'à maintenir la toiture en bon état. L'exactitude du calcul dépend des connaissances théoriques dans ce domaine, qui peuvent être obtenues en lisant cet article.

Lors de la construction d'un toit, l'une des solutions techniques importantes est le calcul de la charge de neige maximale, qui détermine la structure du système de chevrons, l'épaisseur des éléments de la structure porteuse. Pour la Russie, la valeur normative de la charge de neige est déterminée selon une formule spéciale, tenant compte de la zone où se trouve la maison et des normes SNiP. Pour réduire la probabilité de conséquences d'un poids excessif de la masse de neige, lors de la conception du toit, il est impératif de calculer la valeur de la charge. Une attention particulière est portée à la nécessité d'installer des garde-neige pour empêcher la neige de tomber du débord du toit.

En plus d'exercer des contraintes excessives sur la toiture, la masse de neige provoque parfois des fuites dans la toiture. Ainsi, avec la formation d'une bande de glace, la libre circulation de l'eau devient impossible et la neige fondue risque de tomber dans l'espace sous la toiture. Les chutes de neige les plus importantes se produisent dans les zones montagneuses, où la couverture neigeuse atteint plusieurs mètres de hauteur. Mais, les conséquences les plus négatives de la charge se produisent avec le dégel, la glace et le gel périodiques. Dans ce cas, des déformations des matériaux de toiture, un mauvais fonctionnement du système de drainage et un jet de neige semblable à une avalanche provenant du toit de la maison sont possibles.

Facteurs d'influence de la charge de neige

Lors du calcul de la charge des masses de neige sur un toit en pente, il convient de prendre en compte le fait que jusqu'à 5% de la masse de neige s'évapore pendant la journée. A ce moment, il peut glisser, être emporté par le vent, et se recouvrir d'une infusion. À la suite de ces transformations, les conséquences négatives suivantes surviennent.:

Méthodes pour nettoyer le toit de la neige

Un moyen raisonnable de sortir de la situation est le nettoyage manuel. Mais, sur la base de la sécurité des humains, il est extrêmement dangereux d'effectuer un tel travail. Pour cette raison, le calcul de la charge a un impact significatif sur la structure du toit, le système de chevrons et d'autres éléments du toit. On sait depuis longtemps que plus les pentes sont raides, moins la neige s'attardera sur le toit. Dans les régions avec une grande quantité de précipitations pendant la période hivernale de l'année, l'angle d'inclinaison du toit est de 45 ° à 60 °. Dans le même temps, le calcul montre qu'un grand nombre de culées et de connexions complexes fournissent une charge inégale.

Pour éviter la formation de glaçons et de glace, des systèmes de chauffage par câble sont utilisés. L'élément chauffant est installé autour du périmètre du toit directement devant la gouttière. Pour contrôler le système de chauffage, un système de contrôle automatique est utilisé ou l'ensemble du processus est contrôlé manuellement.

Calcul de la masse et de la charge de neige selon SNiP

Lors des chutes de neige, la charge peut déformer les éléments de la structure porteuse de la maison, le système de chevrons et les matériaux de toiture. Afin d'éviter cela, au stade de la conception, une analyse structurelle est effectuée en fonction de l'effet de la charge. En moyenne, la neige pèse environ 100 kg/m 3, et lorsqu'elle est mouillée, son poids atteint 300 kg/m 3. Connaissant ces valeurs, il est assez simple de calculer la charge sur l'ensemble de la zone, guidé uniquement par l'épaisseur de la couche de neige.

L'épaisseur de la couverture doit être mesurée dans une zone ouverte, après quoi cette valeur est multipliée par un facteur de sécurité de 1,5. Pour prendre en compte les caractéristiques régionales du terrain en Russie, une carte spéciale de charge de neige est utilisée. Sur sa base, les exigences de SNiP et d'autres règles sont construites. La charge totale de neige sur le toit est calculée à l'aide de la formule:

S = S cal. × μ;

S calc. - la valeur estimée du poids de neige pour 1 m 2 de surface horizontale de la terre ;

μ est un coefficient calculé qui prend en compte la pente du toit.

Sur le territoire de la Russie, la valeur calculée du poids de neige par 1 m 2 conformément au SNiP est prise selon une carte spéciale, présentée ci-dessous.

SNiP stipule les valeurs suivantes du coefficient μ :

• avec une pente de toit inférieure à 25 °, sa valeur est égale à un;
• avec une pente de 25 ° à 60 °, il a une valeur de 0,7;
• si la pente est supérieure à 60°, le facteur de conception n'est pas pris en compte lors du calcul de la charge.

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Un exemple illustratif de calcul

Prenons le toit d'une maison située dans la région de Moscou et présentant une pente de 30°. Dans ce cas, SNiP stipule la procédure suivante pour la production de calcul de charge:

1. Selon la carte des régions de Russie, nous déterminons que la région de Moscou est située dans la 3ème région climatique, où la valeur standard de la charge de neige est de 180 kg / m 2.
2. En utilisant la formule de SNiP, nous déterminons la charge totale : 180 × 0,7 = 126 kg / m 2.
3. Connaissant la charge de la masse de neige, nous calculons le système de chevrons, qui est sélectionné en fonction des charges maximales.

Installation de garde-neige

Si le calcul est effectué correctement, la neige ne peut pas être enlevée de la surface du toit. Et pour lutter contre son glissement de l'avant-toit, des supports à neige sont utilisés. Ils sont très faciles à utiliser et ne nécessitent pas de déneiger le toit de la maison. Dans la version standard, on utilise des structures tubulaires capables de fonctionner si la charge de neige standard ne dépasse pas 180 kg / m 2. Avec un poids plus dense, l'installation de garde-neige sur plusieurs rangées est utilisée. Le SNiP précise les cas d'utilisation des supports à neige :

• avec une pente de 5% ou plus avec un drain externe;
• les supports à neige sont installés à une distance de 0,6 à 1,0 mètre du bord du toit;
• lors de l'utilisation de supports à neige tubulaires, un lattage continu du toit doit être prévu sous eux.

SNiP décrit également les principales structures et dimensions géométriques des supports à neige, leurs emplacements d'installation et le principe de fonctionnement.

Toits plats

La quantité maximale possible de neige s'accumule sur une surface horizontale plane. Le calcul des charges dans ce cas doit fournir la marge de sécurité nécessaire de la structure porteuse. Les toits plats horizontaux ne sont pratiquement pas construits dans les régions de Russie avec une grande quantité de précipitations atmosphériques. La neige peut s'accumuler à leur surface et créer une charge excessive, qui n'a pas été prise en compte dans le calcul. Lors de l'organisation d'un système de drainage à partir d'une surface horizontale, ils ont recours à l'installation de chauffage, ce qui garantit que l'eau s'écoule du toit.

La pente vers l'entonnoir de vidange doit être d'au moins 2°, ce qui permettra de récupérer l'eau de toute la toiture.

Lors de la construction d'un hangar pour un gazebo, d'un parking, d'une maison de campagne, une attention particulière est accordée au calcul de la charge. Dans la plupart des cas, la canopée a une conception budgétaire qui ne tient pas compte de l'influence de charges importantes. Afin d'augmenter la fiabilité du fonctionnement de la canopée, une caisse continue, des chevrons renforcés et d'autres éléments structurels sont utilisés. En utilisant les résultats du calcul, vous pouvez obtenir une valeur connue de la charge et utiliser des matériaux de la rigidité requise pour la construction de la verrière.

Le calcul des charges principales permet d'aborder de manière optimale la question du choix de la conception du système de chevrons. Cela garantira une longue durée de vie de la couverture de toit, augmentera sa fiabilité et sa sécurité de fonctionnement. L'installation de supports à neige près des gouttières permet de protéger les personnes des glissades de masses de neige dangereuses pour l'homme. De plus, aucun nettoyage manuel n'est nécessaire. Une approche intégrée de la conception du toit comprend également la possibilité d'installer un système de chauffage par câble, qui assurera le fonctionnement stable du système de drainage par tous les temps.